Проект СТО на 9 постов для Кировского района

 

Рис. 7. Схема определения нагрузки.

1 – беговая дорожка, 2 – рама, 3 – колесо, 4 – динамометр.

 

Как видно из схемы  нагрузка находится по формуле:

,                                                     (39)

Где:

F^’ – нагрузка на раму;

L – длина рамы;

А – расстояния от крепления рамы до оси колеса.

Третий оценочный параметр Y – износ.

 

Рис. 8. Схема измерения износа.

 

После проведения испытания  происходит измерения износа:

 

,                                                     (40)

Где:

Y^’ – начальная высота протектора;

Y^” – конечная высота протектора.

  Зная все три оценочных параметра, и при помощи скорости и времени проведения операции находится путь который прошла испытуемая шина во время эксперимента, и на основании в пути и величины износа делается заключение о износостойкости данного колеса.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.ИЗМЕНЕНИЕ  ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН

 

3.1. Анализ конструкции шин

 

Шины оказывают большое  влияние практически на все эксплуатационные качества автомобиля. Движение автомобиля зависит от коэффициентов сопротивления качению и сцепления шин с дорогой. От степени сцепления шин с дорогой зависят устойчивость и управляемость автомобиля, а также безопасность движения. Дальнейшее совершенствование конструкции автомобилей диктует необходимость улучшения качества шин: увеличения надежности, долговечности, повышение экономичности. В связи с развитием специализации автомобилей важной задачей является и дифференциация типов шин.

Ассортимент современных шин классифицируют по следующим признакам. По принципу герметизации автомобильные пневматические шины разделяются на камерные и бескамерные.

Рис. 9. Камерная шина:  1 — покрышка; 2 — камера; 3 — обод; 4 — вентиль.	Рис. 10. Бескамерная шина:   1 — шина;   2 — герметизирующий слой;   3 — обод; 4 — вентиль.

 

Бескамерная пневматическая  шина характеризуется отсутствием камеры и ободной ленты. Впервые он были выпущены в 1954 - 1955 г.г. и получили наибольшее распространение для легковых автомобилей. Бескамерная шина имеет на внутренней поверхности герметизирующий слой из специальной резины повышенной воздухонепроницаемости, несколько меньший посадочный диаметр, специальную форму и конструкцию борта, обеспечивающие более плотную посадку шины на обод колеса. Их можно устанавливать только на специальные герметичные обода, на полках которых предусмотрен выступ (хамп), препятствующий соскальзыванию шины с обода при резких поворотах автомобиля и при движении по плохим дорогам. Вентиль крепится непосредственно в ободе колеса.

Бескамерная шина более безопасна при проколах, так как воздух может выходить только через повреждение - отверстие, которое стягивается герметизирующим слоем, вследствие чего происходит медленное снижение давления воздуха. Зги шины меньше нагреваются за счет лучшего отвода тепла через металлический обод, отсутствия трения между   камерой и покрышкой, что позволяет увеличить их ресурс на 15-23% [2] по сравнению с камерными шинами.

Обслуживание - бескамерных  шин несколько упрощается, так  как отпадает необходимость демонтажных работ в случае незначительных повреждений, которые устраняется без снятия с обода. Вместе с тем, у бескамерных шин легко повреждается уплотнения при неаккуратном выполнении монтажно-демонтажных работ без использования специального оборудования, для надежного контакта шины с ободом необходима определенная скорость подачи воздуха в её полость, что затрудняет использование ручного насоса. По назначению - на грузовые и легковые. По типу рисунка протектора - дорожный, универсальный, повышенной проходимости, зимний. В зависимости от конструкции каркаса шины подразделяются  на диагональные и радиальные. Диагональная шина нити корда в соседних слоях ее каркаса расположены под углом друг к другу (пересекаются). Число слоев четное, обычно два или четыре. Брекер – второстепенный силовой элемент. Радиальная шина (Рис. 12.). Все нити корда у нее в каркасе параллельны друг другу от одного борта к другому. Количество слоев, как правило, 1-2 [2].

Рис. 11 . Конструкция диагональной шины:  
1 — протектор; 2 — слои каркаса;  
3 — слои брекера

 

Рис. 12. Конструкция радиальной шины:

1 — протектор; 2 — каркас;

 3 — экранирующий слой брекера из текстильного корда;

4 — силовые слои металлокордного брекера.

 

Радиальные шины (шины типа Р) отличаются от диагональных расположением  нитей корда в каркасе, формой профиля, особенностями брекера  и бортовой части. Нити корца в  слоях каркаса радиальных покрышек располагается от борта к борту по радиусу профиля, то есть в поперечной (меридиональной) плоскости, проходящей через ось вращения. Поэтому кордные нити соседних слоев не перекрещиваются, а число слоев в каркасе может быть четным и нечетным. При таком расположении нити каркаса воспринимают только меридиальные нагрузки, что значительно снижает их напряженность и позволяет при одной и той же нагрузке по сравнению с диагональными шинами уменьшить число слоев корда в каркасе почти вдвое и увеличить радиальную эластичность шины. Восприятие окружных усилий радиального каркаса в беговой части шины осуществляется за счет малорастяжимого жесткого брекерного пояса, состоящего из нескольких слоев высокопрочного корда, нити в которых расположен под углом 70-85   к поперечной плоскости сечения. Брекерный пояс ограничивает возможность каркаса увеличивать свой наружный диаметр при накачивании шины воздухом и тем самым воспринимает на себя нагрузку. Подобное сочетание конструкции каркасе и брекера   обеспечивает меньшее трение в контакте радиальной шины высокую износостойкость протектора. Ресурс радиальных шин по сравнению с аналогичными диагональными больше на 25 -50% [2], расход топлива уменьшается на 3-5% [2]. Благодаря меньшему числу слоев корда в каркасе масса шин типа Р на 5-10 % [2] ниже.

Применение радиальных шин в место диагональных позволяет  повысить безопасность движения автомобиля вследствие их лучшего сцепления с дорогой. Гибкие боковины и жесткая беговая дорожка шины обеспечивают плавность хода автомобиля при движении с высокими скоростями по ровной дороге. Однако при скоростях ниже 70-50 км/ч плавность хода автомобиля на радиальных шинах ухудшается по сравнению с диагональными.

Шины типа Р лучше  диагональных сопротивляются боковому уводу, вместе с тем при этом автомобиль под действием боковых сил получает поперечную раскачку. Поэтому упруго-частотная характеристика подвески автомобилей должна быть отличной от характеристики подвески автомобилей, работавших на диагональных шинах.

К недостаткам радиальных шин относят повышенную их шумность, большую подверженность механическому  разрушению на плохих дорогах и при снижении внутреннего давления воздуха даже на незначительную величину, возможность внезапного заноса автомобиля при движении на высоких скоростях с резкими поворотами на дорогах с покрытием с низким коэффициентом сцепления.

 

 

 

3.2.Основные виды повреждения шин

3.2.1 Причины наиболее часто встречающихся дефектов шин

Наиболее часто встречающимися повреждениями шин являются неравномерный износ, порезы, отслаивание или разрыв протектора, расслаивание каркаса или его излом, пропуск воздуха через вентиль. Ниже представлены причины наиболее часто встречающихся дефектов шин. Основным документом, регламентирующим обслуживание и эксплуатацию шин, являются «Правила эксплуатации автомобильных шин». Согласно настоящим правилам, причины, по которым покрышки, камеры и ободные ленты могут быть преждевременно сняты с эксплуатации, делятся на производственные и эксплуатационные дефекты. К эксплуатационным причинам относятся:

1. Преждевременный неравномерный  износ протектора из-за неправильной регулировки схождения и развала передних колес, резкого торможения или трогания с места, изношенности и ослабления крепления колесных подшипников, втулок рулевых тяг, завышенного радиального и бокового биения колес, износ рисунка протектора выше предельно допустимого из-за несвоевременного снятия шин с эксплуатации.

2. Разрушение или излом каркаса  из-за езды при пониженном давлении в шинах.

3. Интенсивный износ  средней части беговой дорожки  из-за езды при повышенном давлении в шинах, разрыв каркаса из-за перегрузки автомобиля или колес за счет неправильного размещения груза в кузове автомобиля, а также вследствие удара о дорожные препятствия при езде с большой скоростью.

4. Механические повреждения:

шины - пробои или порезы протектора или боковины с разрывами каркаса; повреждения борта с нарушением правил монтажа и демонтажа шин; потеря герметичности бескамерных шин из-за механических повреждений;

камеры - пробой, прокол или  порез, разрыв или повреждение камеры при неправильном монтаже шины, повреждение вентиля, отрыв вентиля при небрежном монтаже шины или при езде на шине с пониженным давлением.

При возникновении указанных  неисправностей или вследствие нормального износа протектора принимается решение о направлении шин в ремонт для устранения местных повреждений, на восстановление наложением нового протектора, сдаче в утиль или на рекламацию. Ремонту местных повреждений подлежат шины, имеющие местные повреждения, размеры которых не превышают величин, установленных ОСТ 200-001-95 «Покрышки и бескамерные шины, пригодные для ремонта местных повреждений». Восстановлению наложением нового протектора подлежат шины, имеющие предельный износ рисунка протектора и повреждения, не превышающие размеров, установленных ОСТ 38-47-171-95 «Покрышки пневматических автомобильных шин и бескамерные автомобильные шины, пригодные к восстановлению наложением нового протектора». В связи с этим предложена классификация факторов, влияющих на жесткость и коэффициент затухания свободных колебаний шины .

 

3.2.2. Основные виды механических повреждений

 

Прокол — мелкое повреждение с потерей герметичности шины. Если:

- после извлечения  инородного предмета (небольшого  гвоздя или куска проволоки)  края отверстия сходятся и  прокол практически незаметен, небольшое повреждение корда возможно;

- отверстие видно после  удаления причины прокола (куска  арматуры или болта), корд в  каркасе или брекере наверняка порван.

Порез (пробой) — крупное повреждение с потерей герметичности и обрывом нитей корда (Рис. 13.) — результат наезда на острый и крупный металлический предмет, а также на битое стекло, бордюр тротуара и т.д.

 

Рис. 13. Внешний вид пореза (пробоя).

 

От размеров и расположения прокола или пореза зависят возможность  и способ ремонта шины. Вздутие на поверхности шины (так называемая "грыжа") возникает по двум основным причинам:

- из-за отслоения наружного  слоя резины от неповрежденного корда (Рис 14). У бескамерной шины образовавшуюся полость заполняет воздух через дефекты герметизирующего слоя. Способов восстановления первоначальных свойств шины нет;

Рис. 14. "Грыжа" из-за расслоения корда и резины:  
А — воздух из шины.

 

- из-за разрыва нитей  в каркасе (Рис. 15). Очень сложно определить точное место их повреждения и, соответственно, ремонта. Кроме того, если колесо некоторое время эксплуатировать с таким дефектом, может нарушиться связь отдельных нитей каркаса между собой и с резиной шины. Поэтому ремонт не гарантирует полного возврата шине всех ее изначальных качеств.

 

Рис. 15. "Грыжа" из-за разрыва корда.

 

Нарушение геометрии  шины может быть без потери герметичности и происходит из-за повреждения корда или бортового кольца, как правило, вследствие заводского дефекта, неправильных шиномонтажных работ или нарушения правил эксплуатации, например, перегрузки шины, слишком высокого давления в ней, наезда на бордюрный камень, движения на высокой скорости по плохой дороге и т.д. Восстановление первоначальных свойств "кривой" шины практически невозможно. Внешние признаки нарушения геометрии:

- изменение формы беговой  дорожки ("восьмерка");

- выход нитей корда  наружу или внутрь шины (Рис. 16.);

Рис. 16. Выход нитей металлокорда.

 

 

 

 

- деформация в области бортового кольца (Рис. 17).

 

Рис. 17. Деформация борта:  
а — внешний вид;  
б — рентгенограмма бортового кольца

 

Низкое давление в  шине (износ с двух сторон) Низкое давление в шине приводит к постоянной деформации шины и неправильному контакту шины с поверхностью дороги. При этом сильно изнашивается корд шины и уменьшается сцепление шины с дорожным покрытием. Также из-за перегрева шины может произойти ее разрыв.

Неправильный угол развала (Рис. 18.).

 

Рис. 18. Боковой износ протектора.

При давлении в шине значительно  выше нормы, происходит интенсивный износ протектора в центре шины (Рис. 19), уменьшается сцепление шины с дорожным покрытием, шина не гасит неровности дороги, в результате чего все удары передаются на кузов, и увеличивается вероятность разрыва шины.  
В некоторых случаях необходимо увеличивать давление в шинах, в частности, при движении на высоких скоростях или с большой нагрузкой, при этом не забудьте довести давление до нормы при нормальной эксплуатации автомобиля.

Рис. 19. Износ протектора в центре.

 

Шины на передних колесах могут изнашиваться неравномерно в связи с несоосностью колес (Рис. 20.). При этом необходимо отрегулировать углы установки колес.