Принцип работы балансирной подвески автомобиля камаз
Грузовые автомобили КАМАЗ обладают большими габаритами и массой, поэтому их подвески строятся по традиционным схемам с применением рессор и сочетанием рессор и гидравлических амортизаторов. Подвески, используемые на различных моделях автомобилей КАМАЗ, мало отличаются друг от друга, что значительно снижает затраты как на производство грузовиков, так и на замену (или ремонт) их подвесок.
Передняя и задняя подвески КАМАЗ строятся по различным схемам, а поэтому имеют значительные конструктивные отличия друг от друга. Кроме того, значительные отличия имеют задние подвески двух- и трехосных автомобилей.
Передняя подвеска КАМАЗ
Передняя ось автомобилей КАМАЗ подвергается меньшим нагрузкам, чем задняя (или задние в трехосных автомобилях), поэтому передняя подвеска имеет достаточно простую конструкцию. Ее основу составляют две продольные полуэллиптические рессоры, работающие совместно с гидравлическими амортизаторами. К средней части рессор с помощью стремянок (квадратных скоб) крепится передний мост автомобиля.
Рессоры собраны из стальных листов, при этом коренной лист имеет прямоугольное сечение, а остальные — Т-образное, что предотвращает их смещение друг относительно друга. Передние части рессор зафиксированы на раме, а задние расположены на скользящих опорах — это позволяет рессорам перемещаться в вертикальной плоскости, принимать и гасить нагрузки от моста. Ограничение вертикальных перемещений рессор достигается с помощью резиновых буферов, расположенных на раме — в них при слишком высоком подъеме упирается коренная пластина рессор.
Параллельно с рессорами на подвеске КАМАЗа работает два (по одному с каждой стороны) гидравлических телескопических амортизатора. Нижней частью амортизатор крепится к мосту (с помощью кронштейна), а верхней — к раме. Амортизатор гасит возникающие во время движения колебания рессор, снижая их негативное влияние на раму автомобиля, а главное — снижая тряску в кабине, делая поездку более комфортной.
Задняя подвеска КАМАЗ
Задние подвески КАМАЗов, выполненных по двух- и трехосной схеме, имеют значительные отличия.
Задняя подвеска двухосных моделей КАМАЗов (например — КАМАЗ-5360) в общих чертах повторяет конструкцию передней подвески: основным ее элементом являются продольные полуэллиптические рессоры, в нижней части которых с помощью стремянок крепится задний мост. Также подвеска оснащена гидравлическим телескопическим амортизатором, гасящим вибрации рессор.
Так как задняя подвеска КАМАЗ подвергается значительным нагрузкам, она усилена дополнительными рессорами меньшего размера, а также имеет стабилизатор поперечной устойчивости. Стабилизатор обеспечивает устойчивость автомобиля при воздействии поперечных нагрузок — при поездках по склонам, перемещении груза на один борт, при работе в качестве шасси автокрана или подъемника и т.д. То есть стабилизатор поперечной устойчивости предотвращает сильные наклоны автомобиля или даже его опрокидывание.
Конструктивно стабилизатор на задней подвеске КАМАЗ выполнен в виде системы реактивных штанг, опирающихся на стойки. При возникновении поперечных сил штанги ограничивают наклоны автомобиля, обеспечивая безопасное движение или работу.
В трехосных автомобилях КАМАЗ применяются другие подвески — балансирные. Балансирная подвеска позволяет среднему и заднему мосту перемещаться в вертикальной оси независимо друг от друга, а также равномерно распределяет нагрузки между осями. Кроме того, такой тип подвески имеет достаточно простую конструкцию, она компактна и занимает минимум места под рамой между мостами.
Основу балансирной подвески составляет ось, которая с помощью кронштейнов жестко закреплена на раме. К оси с помощью стремянок крепятся рессоры, которые своими крайними точками опираются на промежуточный и ведущий мосты, и свободно скользят в установленных на балках мостов опорах. Тем самым, в отличие от передней подвески, рессоры задней балансирной подвески не опираются непосредственно на раму.
Обслуживание и ремонт подвески
Во время эксплуатации автомобиля его передняя и задняя подвески подвергаются серьезным нагрузкам, а потому нуждаются в периодическом обслуживании. Наибольшее внимание необходимо уделять резьбовым соединениям, так как гайки многих компонентов (например — стремянок, с помощью которых рессоры крепятся к мостам и башмакам балансирного устройства) из-за вибраций и постоянных перемещений склонны к ослаблению.
В первую очередь проверяются и подтягиваются гайки стремянок, крепления компонентов стабилизатора поперечной устойчивости, амортизатора и кронштейнов крепления подвесок к раме. Нужно обратить внимание, что гайки закручиваются с определенным усилием, которое зависит от типа подвески и модели автомобиля.
Также необходимо уделять внимание рессорам, которые в подвесках КАМАЗов подвергаются значительному износу — пластины скользят друг относительно друга, а поэтому их опорные и боковые части стираются. Для предотвращения этого эффекта на рессоры наплавлен небольшой (2-4 мм) слой твердого сплава, который, однако, со временем все же изнашивается — в этом случае производится его повторная наплавка.
Значительному износу подвергаются коренные рессоры в местах их контакта с опорой. Если износ в этом месте достигает 10 мм, то две коренные пластины просто переворачиваются на 180 градусов. После повторного износа коренные пластины или рессоры в сборе подлежат замене.
Необходимо обратить внимание, что при сборке пакета рессор трущиеся поверхности пластин, а также пальцы и ушки кронштейнов крепления рессор смазываются специальной графитной смазкой.
Наиболее сложный элемент подвески КАМАЗа — гидравлический амортизатор — нуждается в периодическом обслуживании, которое заключается в замене масла (не реже раза в год). В случае неисправности амортизатора в большинстве случаев его проще и дешевле не ремонтировать, а заменить новым.
Задняя и передняя подвески КАМАЗ — это одни из самых простых, а потому надежных узлов автомобиля, и при должном уходе они служат многие годы, не доставляя проблем.
Подвеской называется совокупность механизмов и устройств, соединяющих несущую систему (раму или кузов) автомобиля с его колесами. Подвеска предназначена для обеспечения плавности хода автомобиля и повышения безопасности его движения.
Плавностью хода называют свойство автомобиля гасить динамические воздействия, передаваемые колесам от неровности дороги во время движения. Кроме того, обеспечивая постоянный контакт колес с дорогой, подвеска способствует повышению безопасности движения, поскольку отрыв колес (или даже одного колеса) от дорожного полотна способен привести к потере управляемости автомобилем.
Через подвеску вес автомобиля передается на колеса и распределяется между ними. В то же время удары и толчки, возникающие при движении по неровностям дороги, передаются прежде всего элементам подвески, и уже через них на несущую систему автомобиля.
Наличие подвески обеспечивает возможность вертикального перемещения колес относительно корпуса автомобиля.
Составные элементы подвески
Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части: подрессоренные и неподрессоренные.
Подрессоренными называют массы частей автомобиля, опирающиеся на подвеску. К подрессоренным массам автомобиля относятся кузов, рама, а также расположенные на них механизмы.
Неподрессоренные массы – массы частей автомобиля, расположенные между подвеской и дорогой – колеса, мосты, тормозные механизмы и пр.
В состав подвески входят:
- упругие элементы, которые смягчают толчки и удары, возникающие при движении автомобиля по неровностям дороги;
- гасящие элементы, предназначенные для быстрого гашения колебаний, возникающих в результате работы упругих элементов при прохождении колесами неровностей дороги;
- направляющие устройства, которые определяют характер перемещения колес относительно несущей системы автомобиля и дороги, а также передают продольные и поперечные усилия, возникающие между колесами и кузовом автомобиля;
- стабилизирующие устройства, которые уменьшают боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля при прохождении поворотов и на косогорах.
К упругим элементам подвески могут относятся рессоры, пружины, торсионные валы, пневмобаллоны, а также различные демпфирующие элементы, например, выполненные из резиновых материалов.
К гасящим элементам относятся амортизаторы различных конструкций.
Направляющими устройствами являются рычаги и реактивные штанги. Часто роль направляющего элемента выполняет сама рессора. К направляющим элементам следует относить и балки мостов, однако, по установившимся определениям их относят к другим составным частям автомобиля.
Иногда стабилизирующие устройства могут выполнять часть функций упругих элементов подвески.
Стабилизирующее устройство 4 (рис. 1) или стабилизатор поперечной устойчивости является дополнительным упругим элементом в подвеске легкового автомобиля и представляет собой упругий стержень, установленный поперек автомобиля. Средней частью такой стабилизатор связан с кузовом, а концами – с направляющими устройствами 1 – рычагами подвески.
При боковых кренах концы стабилизатора перемещаются в разные стороны: один опускается, другой поднимается. Вследствие этого средняя часть стабилизатора закручивается, препятствуя тем самым крену и поперечным колебаниям кузова автомобиля.
Типы автомобильных подвесок
Автомобильные подвески классифицируются по различным определяющим показателям.
По типу направляющего устройства различают независимые, зависимые подвески, при этом зависимые подвески в свою очередь подразделяются на автономные и балансирные.
По типу применяемых упругих элементов различают рессорные, пружинные, торсионные, пневматические, гидропневматические и комбинированные подвески.
По наличию в конструкции гасящего устройства подвески бывают с амортизаторами и без амортизаторов.
По применяемым стабилизирующим устройствам различают подвески со стабилизаторами и без них.
Принципиальная схема работы подвески автомобиля
Крутящий момент Мк на ведущих колесах создает между ними и дорогой силу тяги Рт, которая приводит к возникновению толкающей силы Рх. Толкающая сила передается на кузов автомобиля через направляющее устройство (рычаги), а при возникновении толчков от неровности дороги деформируется упругий элемент 1 (в данном случае пружина) 2, смягчая эти толчки. Колесо при этом перемещается в вертикальной плоскости вокруг точек О1 и О2.
Чтобы после сжатия пружины кузов вместе с ней совершал затухающие колебания и не раскачивался долгое время, между кузовом и балкой моста установлен амортизатор. Поршень амортизатора, закрепленный через шток к кузову, перемещается с сопротивлением в цилиндре, закрепленном на мосту, что и приводит к быстрому гашению колебаний кузова.
Кинематическая схема подвески определяет характер связи отдельных колес между собой и с рамой автомобиля, а также кинематику перемещения колес относительно рамы. В зависимости от этого подвески делят на зависимые и независимые.
В зависимой подвеске (рис. 2, а) колеса располагаются на общей оси и колебания одного колеса в вертикальной или горизонтальной плоскостях неизбежно вызывает колебания второго колеса, поскольку между ними существует жесткая кинематическая связь.
При независимой подвеске (рис. 2, б) каждое колесо автономно соединяется с кузовом или рамой посредством рычагов или отдельных элементов связи, и перемещение одного колеса не вызывает существенного перемещения другого.
Для трехосных автомобилей наиболее типична автономная зависимая подвеска передних колес (рис. 3) и зависимая балансирная подвеска колес среднего и заднего мостов.
При балансирной подвеске средний и задний мост образуют балансирную тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси 2 (по принципу детских качелей), в результате чего обеспечивается постоянный контакт всех колес с дорогой, даже если автомобиль движется по неровной дороге. Этим обеспечивается высокая проходимость автомобиля и хороший контакт всех колес тележки с дорогой.
Зависимые подвески широко применяются на задних и передних мостах грузовых автомобилей и автобусов, а также на задних мостах многих легковых автомобилей. Широкому распространению зависимые подвески обязаны тем, что способны не только удовлетворительно обеспечивать плавность хода автомобиля, но и передавать тяговые и тормозные силы от колес к несущей системе автомобиля.
На рис. 1 показана зависимая подвеска грузового автомобиля ЗИЛ-431410.
Передний мост автомобиля подвешен к раме на двух рессорах с гидравлическими амортизаторами 5 (рис. 1, а). Каждая рессора состоит из одиннадцати листов, изготовленных из кремнистой стали. В средней части каждого листа имеются две выштамповки, предохраняющие их от взаимных перемещений в рессоре. С этой же целью листы рессоры стянуты хомутами 3.
Передний конец рессоры соединен с рамой шарнирно через палец 14, для чего через накладку 11 двумя болтами и стремянкой 2 крепится ушко 12. В него запрессована втулка 13, через которую свободно проходит палец 14, закрепленный в кронштейне. Для смазывания пальца имеется масленка 15. Средней частью рессора крепится к балке 9 моста посредством стремянок 10.
Задний конец рессоры при прогибах свободно перемещается в проушинах кронштейна 7, опираясь при этом на сухарь 21.
Для предохранения от изнашивания скользящего коренного листа на его конце приклепана вспомогательная накладка 8. На пальце 20 установлен опорный сухарь. Концы пальца расположены в двух вкладышах 19.
Вкладыши, закрепленные в кронштейне 7 стяжным болтом 23 с распорной втулкой 22, служат для предохранения кронштейна от истирания концами рессор.
Прогибы рессор ограничиваются упорными резиновыми буферами 4 и 6.
Амортизатор 5 шарнирно соединен с передним мостом и рамой с помощью пальца 17 и резиновой втулки 16.
Задний мост подвешен к раме автомобиля на парных рессорах (рис. 1, б), из которых две рессоры 27 являются основными, а две рессоры 26 - дополнительными (подрессорники). Основная рессора крепится к балке 32 заднего моста стремянками 28 с накладками 29 и 31.
Передний и задний концы основной рессоры 27 крепятся к раме в кронштейнах 24 и 30 так же, как и концы рессоры передней подвески.
Если автомобиль не нагружен, работает только основная рессора, в этом случае концы дополнительной рессоры 26 не касаются кронштейнов 25.
Когда автомобиль нагружен, рама в результате прогиба основной рессоры опускается, и концы дополнительной рессоры упираются в кронштейны 25, обеспечивая дополнительную поддержку несущей системы автомобиля. В этом случае работают все рессоры – и основные, и дополнительные.
На грузовых автомобилях ГАЗ соединение коренных листов с рамой обеспечивается не через накладные ушки, а через толстостенные резиновые подушки-вкладыши. Такое соединение не требует смазывания и способствует повышению плавности хода автомобиля, поскольку резиновые вкладыши дополнительно обеспечивают демпфирование между деталями.
Устройство и работа балансирной подвески
Балансирная подвеска (рис. 2) применяется на трехосных автомобилях, иногда на четырехосных автомобилях и многоосных прицепах. Мосты, образующие тележку балансирной подвески, дожны располагаться на небольшом расстоянии друг от друга.
К раме автомобиля на кронштейнах прикреплена поперечная ось 6, на концах которой во втулках устанавливается ступица 7, которая, в свою очередь, стремянками крепится к средней части рессоры 5.
Концы рессоры опираются на кронштейны 3 балок среднего и заднего мостов 4 и 8. Поскольку продольное перемещение концов рессоры в кронштейнах ничем не ограничено, она разгружена от передачи продольных усилий и моментов, но воспринимает боковые усилия.
Продольные силы и моменты передаются системой реактивных штанг – верхними 2 и нижними 1. Каждая из штанг шарнирно (через пальцы с шаровыми головками) соединяется с балкой моста и с рамой автомобиля. Таким образом, узел образует сложный многозвенник, необходимая кинематика которого обеспечивается большим числом шарнирных соединений.
При балансирной подвеске оба задних моста образуют тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси 6 и, кроме того, в результате прогиба рессоры каждый мост может иметь независимые перемещения, обеспечивающие хорошую проходимость автомобиля.
Применение балансирной подвески позволяет, кроме того, улучшить общую компоновку базы автомобиля, поскольку для поддержания несущей системы используется только две рессоры вместо четырех в классической зависимой рессорной подвеске.
К наиболее распространенным упругим элементам автомобильной подвески относятся рессоры, пружины, торсионные валы и пневматические баллоны. Возможно выполнение упругих элементов и других типов – пневматических цилиндров, резиновых демпферов, гидропневматических устройств и т. п., но такие упругие элементы в конструкции современных автомобильных подвесок практически не применяются, если не считать таковыми резиновые буферы, отбойники, сайлентблоки и подушки рессор, которые тоже предназначены для снижения жесткости при взаимодействии элементов подвески с частями неподрессоренных масс и несущей системы.
Рессоры
Автомобильная рессора представляет собой пакет стальных листов выгнутой формы и различной длины, скрепленных между собой. Листы могут иметь прямоугольное, трапециевидное, Т-образное сечение и сечение в виде короба с полками.
Изгиб рессорных листов чаще всего выполняется плавной эллиптической конфигурации, поэтому такие рессоры называют полуэллиптическими. Встречаются рессоры и других форм, некоторые из которых предствлены на рисунке параграфа.
Кривизна разных листов рессоры не одинакова и зависит от их длины – она увеличивается с уменьшением длины листов, чем обеспечивается их плотное прилегание в собранном виде и разгрузку крайнего (самого длинного) листа 1, который называется коренным.
Листы рессор в собранном виде фиксируются с помощью стяжного болта 2 (рис. 1, а) и хомутов 3. В конструкции некоторых автомобильных рессор стяжной болт не предусматривается. Фиксация рессорных листов от взаимного относительного перемещения может осуществляться посредством специальных бобышек и углублений, выполненных в листах.
Коренной лист 1, имеющий наибольшую длину и толщину, крепится своими концами к кузову, а средней частью – к мосту. Как правило, один конец коренного листа крепится к кузову жестко, а другой свободно опирается на специальный кронштейн несущей системы (рамы или кузова) или крепится посредством серьги, что позволяет ему перемещаться при деформации рессоры.
Иногда оба конца рессоры крепятся к раме или кузову автомобиля посредством кронштейнов с массивными резиновыми подушками, что позволяет обоим концам рессоры перемещаться при ее деформации.
Поскольку конструкция рессорной подвески предотвращает продольное перемещение мостов с колесами относительно несущей системы автомобиля (рамы, кузова), такая подвеска не нуждается в направляющих элементах. Исключение составляют балансирные рессорные подвески, удерживающие на двух рессорах два моста, образующих тележку. При этом жесткая связь рессоры с мостами отсутствует и возможно их продольное перемещение относительно рамы автомобиля.
Поэтому в балансирных рессорных подвесках в качестве направляющих элементов применяют специальные штанги, шарнирно соединенные с мостами балансирной тележки и рамой автомобиля.
Поскольку между листами рессоры во время работы присутствуют силы трения, способствующие гашению колебаний, рессора выполняет часть функции гасящего элемента подвески. Трение между рессорными листами приводит к из интенсивному изнашиванию и потере упругих свойств, что может вызвать поломку отдельных листов и даже всей рессоры. Поэтому листы рессор при сборке смазывают графитной смазкой, обеспечивающей снижение сил трения и стойкой к неблагоприятным дорожным условиям (грязь, влага).
На легковых автомобилях для уменьшения трения между листами могут устанавливаться антифрикционные (чаще всего – полимерные) прокладки или шайбы, которые крепятся к листам посредством специальных технологических выступов, отверстий или ниш.
Рессорные листы изготавливают из высококачественной пружинной стали, обладающей повышенными упругими свойствами. Тем не менее, в процессе длительной эксплуатации, особенно, в тяжелых дорожных условиях, рессора теряет свои упругие свойства и эллипсоидную форму. В таких случаях рессора подвергается ремонту – разбирается на листы и каждый из них прокатывается в специальных станках для восстановления эллиптичной формы, которая обеспечивает надлежащую упругость.
Рессорные стали
Для изготовления рессор применяются специальные пружинно-рессорные стали, обладающие рядом свойств, среди которых следует отметить упругость и твердость. Марки сталей, наиболее широко применяемые для изготовления рессорных листов отечественных автомобилей, приведены ниже.
- ГАЗ-24 Волга, Москвич (412, 2140 и др.) - Сталь 50ХГА
- ГАЗ (52, 53 и др.) - Сталь 50ХГ
- МАЗ, ЗИЛ-130 и модификации - Сталь 60С2
- КамАЗ - передние - Сталь 60С2, задние - Сталь 60С2ХГ
Достоинства и недостатки рессорных подвесок
К преимуществам листовых рессор можно отнести следующие свойства:
- способность одновременно выполнять функции упругого, направляющего и гасящего элементов;
- простота изготовления и хорошая ремонтопригодность.
- повышенная масса;
- сравнительно небольшая долговечность;
- наличие сухого трения между листами, требующего применения смазки и, соответственно, технического обслуживания;
- сравнительно невысокий диапазон вертикальных перемещений мостов относительно несущей системы и, соответственно, ограниченное обеспечение плавности хода автомобиля.
К недостаткам рессорной подвески следует отнести, также, опасные последствия, к которым может привести поломка рессоры при движении автомобиля, поскольку она выполняет функции направляющего элемента моста.
Пружины
Пружины (рис. 1, б) в качестве упругого элемента применяются, как правило, на независимых подвесках. Наибольшее распространение получили цилиндрические витые пружины, изготавливаемые из стального прутка круглого сечения. Поскольку особенности конструкции пружины позволяют получать более широкий диапазон перемещений элементов подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля, пружинные подвески способны обеспечивать лучшую плавность хода по сравнению с рессорной подвеской.
Упругий элемент в виде пружины состоит из одной детали, поэтому отсутствует трение, присущее листам рессоры. Благодаря этому пружина не нуждается в каком-либо уходе в период эксплуатации.
Тем не менее, как и рессорные листы, пружина способна терять форму (проседать) и упругость, поэтому после определенного периода эксплуатации может быть отремонтирована восстановлением первоначальной высоты путем растяжки.
Пружинные упругие элементы менее подвержены поломкам по сравнению с рессорными листами, поэтому их можно считать более надежными.
При установке на автомобиль пружины в качестве упругого элемента, она верхним концом упирается в специальные элементы несущей системы (рамы, кузова), выполненные в виде колпака или чашки, а нижним концом – опирается на аналогичные элементы моста или нижних рычагов подвески.
Демонтаж пружины из подвески, как и ее монтаж, требуют соблюдения определенных мер предосторожности, поскольку сжатая пружина при высвобождении может травмировать работника.
Технология изготовления пружин подвески
После дробеструйной обработки пружину подвергают холодной осадке (заневоливанию) - трижды сжимают до соприкосновения витков. Заключительный этап изготовления заключается в нанесении на пружину защитного эмалевого или эпоксидного покрытия для предотвращения коррозии.
Готовую пружину обязательно подвергают контрольному испытанию статической нагрузкой. При этом нагружают пружину определенным усилием (в соответствии с моделью пружины) и измеряют ее длину после сжатия - осадка пружины от контрольной нагрузки должна находиться в пределах установленных заводским стандартом требований.
Достоинства и недостатки пружинных подвесок
- небольшая масса;
- сравнительно высокая долговечность;
- высокая плавность хода;
- относительная простота в изготовлении;
- отсутствие потребности в смазочных материалах и техническом обслуживании.
Недостатком пружины по сравнению с рессорой является невозможность использовать ее в качестве направляющего элемента подвески, поэтому в пружинных подвесках необходимы отдельные направляющие элементы в виде тяг, распорок и т. п., удерживающие колеса от продольных перемещений при движении. Это приводит к усложнению конструкции подвески. Кроме того, из-за отсутствия в пружине трения в составе пружинной подвески обязательно применяются специальные гасящие элементы – амортизаторы, поскольку колебания в пружине затихают значительно дольше, чем, например, в рессоре.
Торсионы
Торсионные подвески находят применение на многоосных автомобилях с независимой подвеской, на легковых автомобилях малого и большого класса, а также на некоторых типах автомобильных прицепов. На многих моделях спортивных и гоночных автомобилей этот тип подвески применяется из-за малых габаритов и массы.
Широко применяются торсионные подвески на военной технике и машинах высокой проходимости.
Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание, который может быть выполнен сплошным или пустотелым.
Для крепления торцов торсиона на его концах выполняются утолщения со шлицами или в форме шестигранника.
Одним концом торсион входит в ответные шлицы на несущей системе (раме или кузове) автомобиля, а другим – в шлицы рычага подвески. При перемещении колеса по неровностям дороги торсион закручивается, обеспечивая упругую связь колеса с рамой или кузовом автомобиля.
Торсионы имеют те же преимущества, что и пружины, однако они более компактны, что позволяет размещать их в различных местах автомобиля. Кроме того, они лучше защищены от механических повреждений.
Тем не менее, они менее долговечны, чем пружины и дороже в изготовлении, чем листовые рессоры.
Пневматические подвески
Пневматической называется подвеска, в которой роль упругого элемента выполняет сжимающийся газ, обычно воздух, но могут применяться и другие газы, например, азот. Рабочий газ заключен в резинотканевый баллон - пневмобаллон (рис. 1, г), который может иметь различную форму и конструкцию.
Кордная ткань выполняется из полиамидных волокон (нейлона или капрона) и защищена от повреждений поверхностными слоями резины.
Положительным качеством пневмобаллонной подвески является возможность изменения давления рабочего газа в баллонах, что позволяет изменять несущую способность и упругие свойства подвески в автоматическом режиме, в зависимости от степени загрузки транспортного средства. Давление в баллонах регулируется специальным регулятором положения несущей системы (кузова или рамы) в зависимости от статической нагрузки (количества пассажиров или груза).
При увеличении нагрузки, кузов проседает и воздействует на датчик или чувствительный элемент регулятора, после чего впускной клапан регулятора открывается и подает в пневмобаллоны дополнительно сжатый воздух (или газ) из пневмосистемы автомобиля (или из емкости для хранения запаса газа), повышая давление в пневмобаллонах, после чего несущая способность подвески увеличивается. При уменьшении нагрузки на кузов регулятор выпускает часть воздуха из пневмобаллонов, уменьшая жесткость подвески.
Преимущества пневматической подвески:
- возможность изменения жесткости при различных нагрузках в кузове;
- сохранение постоянства ходов подвески;
- получение переменного и поддержание постоянного дорожного просвета;
- небольшая масса;
- относительно высокий срок службы (в три-пять раз выше, чем у листовых рессор).
Тем не менее, такие подвески применяются ограниченно по причине сложности и, соответственно, стоимости изготовления.
Пневматические подвески находят применение в некоторых марках автобусов, грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, а также прицепах и полуприцепах.
По понятным причинам, пневматическая подвеска применима на транспортных средствах, оборудованных компрессором для получения сжатого газа. Перевозка запаса сжатого газа в отдельных баллонах приводит к существенному усложнению конструкции транспортного средства.
В современных Камских 3-осных грузовых автомобилях, 2-осных и 3-осных полуприцепах используется подвеска, на концах которой находятся рессоры, опирающиеся на задние мосты, между ними на раме — балансирный механизм.
Назначение балансира КамАЗа:
- компенсация вертикальных нагрузок;
- стабилизация поперечного смещения;
- уменьшение износа ходовой системы;
- поддержание устойчивости.
Как устроен узел
Устройство балансира содержит в зависимости от конструкции машины 1 или 2 поперечные оси:
- В механизме с 1 осью рессорное соединение усилено стремянками.
- С 2 осями запрессовывается в кронштейны, соединяемые стяжкой, закрепляется шпильками к элементам задней подвески. Последние соединяются со сварными лонжеронами рамы усиленными болтами.
На каждом свободном конце оси расположены башмаки на рессорах. Они фиксируют детали, имеют пробковое отверстие, через которое заливается масляная жидкость, и оснащены уплотнителями:
- резиновые манжеты предохраняют от вытекания масла;
- кольца защищают внутреннюю часть от загрязнения.
В точке крепления башмака устанавливается специальная втулка из материала с низким коэффициентом трения и повышенной устойчивостью к износу. Производитель чаще всего делает ее из алюминия или бронзы.
Современные грузовики оборудованы втулками из алюминиево-цинкового сплава или фторопласта.
Смазка в башмаках жидкая или консистентная. При монтаже полимерных втулок используется густая заливка, требующая меньшего ухода.
Как устроена задняя подвеска автомобиля камаз 5320
Подвеска автомобилей рессорная, зависимая, выполнена на четырех листовых рессорах. Передние рессоры работают совместно с телескопическими амортизаторами.
Листовые рессоры представляют собой упругие балки, собранные из отдельных стальных листов различной длины, стянутых центровым болтом. Лист, имеющий наибольшую длину, называется коренным. От боковых сдвигов листы предохраняются стяжными хомутами, которые также передают нагрузку от верхнего коренного листа на нижние при обратном прогибе рессоры.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 5.4. Рессора передней подвески автомобилей КамАЗ: 1 — отъемное ушко; 2— болт; 3 — втулка; 4 — пресс-масленка; 5 — передний кронштейн; 6—болт; 7 — накладка передней рессоры; 8—чашка основного буфера; 9 — стремянка; 10— накладка листа; 11 — задний кронштейн; 12 — сухарь; 13 — вкладыш заднего кронштейна; 14 — палец сухаря; 15 — болт; 16— втулка болта; 17 — кронштейн амортизатора; 18 — палец; 19 — болт; 20—накладка ушка
Передняя подвеска автомобилей состоит из двух листовых рессор и двух телескопических амортизаторов.
Рессора передней подвески автомобилей КамАЗ-5320 и КамАЗ-4310 набрана из 15 листов. Коренной лист рессоры прямоугольного сечения, а остальные Т-образного. Это позволяет уменьшить массу рессоры на 7… 10% при сохранении ее характеристик. Передний конец рессоры с помощью ушка и пальца соединен с кронштейном рамы. Отъемное ушко прикреплено к коренному листу рессоры болтом и накладкой, которая закреплена на ушке двумя болтами. В ушко запрессована втулка. Палец, соединяющий ушко с кронштейном, зафиксирован двумя болтами. Смазка пальца производится через пресс-масленку.Задний конец рессоры скользящий и через наклепанную на коренной лист накладку опирается на сменный сухарь, напрессованный на кронштейн. Для предохранения от износа стенок кронштейна на пальцах сухарей установлены вкладыши, стянутые болтом через распорную втулку.
В средней части рессоры установлена накладка, через которую рессора двумя стремянками крепится к переднему мосту. Накладка имеет выштамповку, которая входит в углубление первого листа. Каждый лист рессоры своей выдавкой входит в углубление нижележащего листа, причем выдавка последнего листа входит в соответствующее углубление кронштейна амортизатора, зафиксированного, в свою очередь, на балке переднего моста. От бокового смещения листы рессоры дополнительно скреплены хомутами.
Рис. 5.5. Рессора передней подвески автомобиля Урал-4т: 1 —- ушко рессоры; 2 — клин; 3 — гайка; 4 — передний кронштейн; 5 — буфер рессоры; 6 — задний кронштейн; 7 — вкладыш; 8 — болт; 9 — распорная втулка; 10 — дополнителы ый буфер; 11 — стяжка; 12 — накладка; 13 — палец ушкй рессоры; 14 — стремянка ушка ресс К
атегория: — Автомобили Камаз Урал
Ось балансира разных моделей Камаза
Ось балансира — это деталь задней подвески грузового автомобиля. Ниже на рисунках представлены схемы устройства оси балансира различных моделей большегрузов от компании Камаз в сборе.
Рисунок 1 — Схема Оси балансира Камаз 43118
- основная ось детали;
- кронштейн крепления детали.
Рисунок 2 — Схема Оси балансира Камаз 65115
- кронштейн крепления на осевой основе;
- стяжка балансира.
Рисунок 3 — Схема оси балансира Камаз 6520
Рисунок 4 — Схема оси балансира Камаз 5320
- кронштейн детали в сборе;
- кронштейн в разборе;
- заглушка;
- ось балансира.
ПОДВЕСКА
Техническое описание
Подвеска автимобиля уменьшает динамические нагрузки, передающиеся автомобилю при движении по неровной поверхности дороги, и обеспечивает передачу всех видов сил и моментов, действующих между колесами и рамой.
Передняя подвеска автомобилей КамАЗ 5410, -55102, -5511 (рис. 159) состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, работающих с двумя полыми буферами сжатия, и снабжена двумя гидравлическими телескопическими амортизаторами.
В средней части рессоры прикреплены стремянками 7 к балке передней оси. Между рессорами и балкой установлены кронштейны 10 амортизаторов 11.
Передние концы рессор с помощью отъемных ушков 23 и пальцев 21 прикреплены к кронштейнам 20. Задние концы передних рессор скользящие, опираются на сменные защитные сухари 15 и боковые вкладыши 19.
Передняя рессора имеет 15 листов. На скользящем конце коренного листа заклепками закреплена накладка 16, предохраняющая его от износа. Пальцы рессор смазываются через масленку.
Рис. 159. Передняя подвеска автомобилей КамАЗ-5320, -5410, -5511, -55102: 1—болт крепления ушка; 2—стяжной болт: 3—накладка ушка; 4—рама автомобиля; 5— кронштейн крепления амортизатора; 6—буфер рессоры, 7—стремянка рессоры; 8—накладка рессоры; 9—фиксатор; 10—нижний кронштейн крепления амортизатора; 11—амортизатор; 12— хомут; 13—задний кронштейн рессоры; 14—палец сухаря; 15—сухарь; 16—накладка коренного листа; 17—стяжной болт; 18—втулка; 19— вкладыш; 20—передний кронштейн рессоры; 21— палец ушка; 22—втулка ушка; 23—ушко рессоры; 24—масленка
Амортизаторы (рис. 160) проушинами соединены при помощи пальцев и конусных резиновых втулок с рамой автомобиля и передней осью. Принцип действия гидравлических амортизаторов заключается в следующем. При относительных перемещениях подрессоренных и неподрессоренных частей автомобиля имеющаяся в амортизаторе жидкость, перетекая из одной его полости в другую через небольшие отверстия, оказывает сопротивление вертикальному перемещению штока и гасит колебания подвески.
Рис. 160. Амортизатор: 1—проушина; 2—гайка резервуара; 3, 24—сальник штока; 4—сальник резервуара; 5—перепускной клапан отдачи; 6—отверстие наружного ряда; 7—клапан отбоя; 8, 11 и 22—пружины; 9—перепускной клапан сжатия; 10—клапан сжатия; 12 — гайка; 13—отверстие перепускного клапана; 14 — поршень; 15—отверстие внутреннего ряда; 16— поршневое кольцо; 17—корпус резервуара; 18— рабочий цилиндр; 19—шток; 20—направляющая штока: 21—сальник направляющей; 23—обойма сальников; А —отверстие для слива жидкости в резервуар; Б—полость резервуара
Передняя подвеска автомобилей КамАЗ- 53212 и -54112 имеет стабилизатор поперечной устойчивости, который увеличивает угловую жесткость подвески, уменьшая угол крена подрессоренной части автомобиля при действии на автомобиль поперечной (боковой) силы, повышает устойчивость движения автомобиля.
Ремонт
В процессе эксплуатации КамАЗа балансир, несмотря на прочность деталей, изнашивается, что приводит к поломке его узлов. Поэтому проверку и обслуживание выполняют своевременно в специализированных сервисных центрах или своими руками.
Ремонт задней подвески связан с диагностикой и заменой кронштейнов и втулок из-за появившихся дефектов, таких как:
При этом проверяют состояние рессор, реактивных тяговых нагрузок, стремянок, сальников и башмаков.
Износ втулок — распространенная причина выхода из строя балансира. Посадку деталей периодически проверяют постукиванием молотка. При ослаблении штифты меняют на новые. Втулки ремонтируют при износе расходных материалов до 90,2 мм.
Если возникла течь масла из картера, производят замену сальников.
Ремонт оси балансира заключается в устранении следов повреждения путем шлифования и установки ремонтных элементов, уменьшенных по внутренним размерам.
Причины неисправностей
На фото в начале статьи представлена схема работы балансира в большегрузе Камаз. Рассмотрим какие причины могут привести к его неисправности подробнее.
Износ оси балансира
Ось балансира очень тяжела в производстве, поэтому она может быть изготовлена только на заводе. Это связано с тем, что деталь требует термической обработки для увеличения срока эксплуатации. Место под втулкой имеет такую же твердость, что и напильник. Сама же втулка мягче. Если не обрабатывать ее термически, то делать изнашивается при выработке, равной 2 годам. на современных производствах термическая обработка изделия не осуществляется, поэтому срок службы сокращенный и деталь стачивается гораздо быстрее. Стоит иметь ввиду, что даже если ось балансира изношена, то втулки к ней должны крепится стандартного размера. Иначе они просто не смогут правильно функционировать.
Износ щечек под рессору
Этот вид поломки является самым частым. Между втулками и осью балансира есть небольшое свободное пространство, поэтому на втулки рессора оказывается повышенная нагрузка. Втулки бывают сделаны из разных материалов (пластиковые, алюминий или бронза). После изнашивания оси балансира нужно заменить пластиковые втулки на металлические, тогда износ щечек под рессору будет происходить медленнее.
Протяжка балансиров на Камазе
Протянуть балансиры своими руками будет достаточно сложно, так как у них достаточно сложная сборка:
- Поднять грузовик на ремонтной платформе.
- Ослабить крепление затяжки.
- Демонтировать рессор и другие вспомогательные запчасти протяжки.
- Полностью слить масло.
- Извлечь старый балансир.
- Установить новые запчасти.
- Закрепить устройство.
- Проверить надежность протяжки и крепления.
Лучше осуществлять данную процедуру в специализированном ТО, а не самостоятельно, так как процесс является достаточно кропотливым. Есть вероятность, что при ошибке деталь просто выйдет из строя и перестанет функционировать.
Как отрегулировать
Регулировка осевого зазора в башмаке балансира на машине КамАЗ выполняется следующим образом:
Замена втулок
В процессе езды увеличивается скорость износа. Увеличение пространства между втулкой и осью влияет на балансир, который раскачивается в разных плоскостях и деформирует детали.
Стандартный диаметр оси — 88 мм. Для плотной запрессовки наружные размеры втулки балансира составляют 100,2-100,3 мм, внутренние — на 1 мм меньше.
Номинальный зазор — 0,12-0,30 мм. Замена изношенных втулок производится при достижении критического показателя до 1 мм.
Балансир в месте посадки может быть эллипсоидной или конусной формы. Для соосности и надежности лучше запрессовать втулки в башмак, установить на расточный станок и расточить сразу 2 штуки. Рассчитываемый диаметр втулки должен быть больше на 0,05-0,08 мм.
Как расточить втулки
Нужно правильно выбрать диаметр втулок. Подгон втулок по размеру осуществляется на токарном станке. Видео с примером расточки можно найти в интернете. Сначала втулки должны быть плотно запрессованы в балансир. Затем они крепятся на станок и сразу обрабатываются две втулки.
Какие втулки балансира лучше поставить на Камаз
Как уже упоминалось ранее на Камаз лучше установить металлические втулки балансира, сделанные из алюминия или бронзы. Такие модели прослужат гораздо дольше, чем те, которые выполнены из пластика.
Техническое обслуживание
ТО лучше проходить на специализированных ремонтных станциях. При своевременной замене деталей и ремонте балансира срок его эксплуатации может достигать до 10 лет. Инструкция по прохождению технического обслуживания этой детали Камаза представлена на официальном сайте производителя.
Читайте также: