Расчет передней подвески автомобиля ЗИЛ – 130

 

5.5. Автомобильные  шины

 

Рессоры и амортизаторы не предохраняют автомобиль от мелких толчков, возникающих при наезде на небольшие неровности.  Для поглощения небольших толчков и смягчения ударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчение ударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжатого воздуха в шинах и их упругости.         

Пневматическая шина состоит из покрышки, камеры и ободной  ленты. Главной и наиболее сложной  частью шины является покрышка, которая  защищает камеру от повреждения и  обеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой. Основными материалами, идущими на изготовление покрышки, являются резина и специальная ткань (корд) из очень прочных продольных нитей (основы) и разреженных поперечных (утка).   

Покрышка состоит из каркаса, беговой дорожки (протектора), боковой и бортовой частей. Каркас изготовлен из нескольких слоёв тканей (корд) с резиновыми прослойками между ними. В покрышках диагонального построения нити корда расположены под углом друг к другу. Вдоль окружности по беговой части проложен протекторный слой из прочной износостойкой резины. Для хорошего зацепления колёс с дорогой по поверхности протектора сделаны углубления, образующие протекторный рисунок. Форма рисунка определяется условиями работы автомобиля. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком, а для плохих дорог и бездорожья  - с крупным направленным рисунком.

При установке колеса, шина которого имеет направленный рисунок  протектора, необходимо следить, чтобы  стрелка на боковине покрышки соответствовала  направлению вращения колеса. Этим достигается лучшее зацепление с дорогой и уменьшение износа покрышки.

Между каркасом и протекторным слоем размещён подушечный слой, состоящий  из разреженного корда и эластичной прочной резины. Подушечный слой служит для обеспечения хорошей связи каркаса с протектором.          

В бортах каркаса заделаны сердечники, изготовленные из проволочного, тросового кольца и резиновой  ткани, образующей крыло. Крыло покрышки не допускает растягивания бортов. По бокам покрышки нанесён слой резины, защищающий каркас от повреждения и попадания влаги.

В покрышках типа РС нити корда расположены по кратчайшему  расстоянию между бортами; это расположение называется радиальным. При таком  расположении нити в смежных слоях  не перекрещиваются, нагрузка от внутреннего  давления на нити уменьшается по сравнению с обычными шинами вдвое, уменьшается также их нагрев. Для увеличения прочности шин типа Р подушечный слой изготовляют из трёх-шести слоёв малорастяжимого металлического или вискозного корда, нити которого расположены вдоль окружности.        

Камера изготовлена в виде кольцевого эластичного резинового рукава. Для наполнения камеры воздухом и удаления его в случае необходимости, камера имеет вентиль, который состоит из корпуса, золотника и колпачка. Корпус вентиля сделан из латуни в виде трубки с фланцем и закреплён в камере при помощи специальной шайбы и гайки. 

Золотник – это клапан, пропускающий воздух только внутрь камеры; состоит он из ниппеля, клапана с резиновым кольцом, стержня и пружины. Золотник ввёрнут внутрь корпуса вентиля и сверху закрыт колпачком.

Ободную ленту  применяют в основном в шинах грузовых автомобилей, изготовляют её из резины. Она имеет фигурную форму и служит для защиты камеры от повреждения ободом.    

На каждом автомобиле устанавливают шины определенного размера. Размер шин  определяется по диаметру профиля, внутреннему диаметру, соответствующему диаметру обода колеса, и внешнему диаметру шины. При маркировке шин вначале обозначается размер профиля, а затем через тире – внутренний диаметр. Эти размеры могут быть даны в дюймах (например, 8,25-20) или в миллиметрах (например, 260-508). Кроме размера шин, на покрышке  поставлено клеймо с указанием завода, выпустившего шину, года и месяца выпуска, номера. Например, ДIII 790079384, где Д – Днепропетровский завод, III – март, 79 – год выпуска и затем номер покрышки. На морозостойких шинах наносится надпись «север», у шин, предназначенных к шипованию – Ш, на покрышках с радиальным между собой точечной контактной сваркой.

По способу герметизации внутреннего объема, шины бывают камерными и бескамерными.

Камерные шины (рис. 5.8.) состоят из покрышки и камеры с вентилем. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полости покрышки во избежание образования складок в накачанном состоянии. Вентиль представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину и препятствующий его выходу наружу.

Бескамерные шины (рис. 5.9.) отличаются наличием воздухонепроницаемого резинового слоя, наложенного на внутренний слой каркаса покрышки (вместо камеры) и имеют следующие особенности:

рис. 5.8. Камерная шина в сборе с колесом:

1 — обод колеса; 2 — покрышка; 3 — камера; 4 — вентиль

 

рис. 5.9. Бескамерная шина:

1 — протектор;

2 — герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой;

3 — каркас;

4 — вентиль колеса;

5 — обод

 

 

 

меньшая масса; повышенная безопасность при езде, так как в случае прокопа воздух выходит только в месте прокопа (при мелких прокопах достаточно медленно); простота ремонта в случае прокола (нет необходимости в демонтаже); усложненный и более квалифицированный монтаж-демонтаж, часто только на специальном шиномонтажном станке, при наличии компрессора требуют колеса с ободами специального профиля и повышенной точности изготовления.

Колеса для  бескамерных шин, кроме этого, должны обладать высокой герметичностью сварного шва (колеса с диском), а также иметь на посадочных полках обода специальные кольцевые выступы тороидальной формы («хампы»), предотвращающие самопроизвольное соскальзывание бортов шины (разбортигровку) в случае критических ситуаций во время движения.

В российских условиях эксплуатации бескамерные шины еще не полностью  вытеснили камерные по двум основным причинам. Во-первых, при коррозионном или механическом повреждении ободов шины начинают пропускать воз-дух и  во-вторых, после монтажа бескамерной шины ее непросто вновь накачать ручным или ножным насосом (необходима подача воздуха компрессором).

рис. 5.9. Конструкция диагональной (а) и радиальной (б) шины:

1 — борта; 2 — бортовая  проволока; 3 — каркас;

4 — брекер; 5 — боковина; 6 — протектор.

 

Камерные и бескамерные шины по расположению нитей корда в каркасе покрышки могут быть как диагональной, так и радиальной конструкции. Поперечные разрезы диагональных и радиальных покрышек показаны на рис. 5.9.

В диагональных шинах  нити корда в смежных слоях  ткани располагаются (пересекаются) под некоторым углом между  собой (95— 115°). Число смежных слоев  обычно равно четырем.

В радиальных шинах все  нити корда расположены параллельно  по радиусу от одного борта к другому и не пересекаются между собой.  

Эта «незначительная» (на первый взгляд) разница обеспечивает лучшие эксплуатационные свойства радиальных шин практически вытеснивших диагональные шины из употребления во всем мире. У радиальных шин значительно меньшее сопротивление качению и еще более заметное увеличение срока службы (пробега) шины. Сравнить эксплуатационные характеристики радиальных шин с диагональными можно по данным табл. 2. Устройство современной радиальной металлокордной шины Показано на рис. 5.10.

рис. 5.10. Конструкция радиальной металлокордной шины:

1 — протектор; 2 — брекер  из нескольких слоев нейлоновой  ткани (сверху) и металлокорда (снизу); 3 — радиальные нити металлокордного  каркаса.

 

Конструктивные элементы и основные размеры шин диагональной или радиальной конструкции показаны на рис. 5.11

В каждой шине можно выделить следующие основные элементы.

Каркас (1) — главный силовой элемент шины (покрышки), который придает ей прочность и гибкость. Представляет собой один или несколько слоев обрезиненного корда.

Брекер (2) — подушечный слой (пояс), представляет собой резинотканевую или металлокордную прослойку по всей окружности покрышки между каркасом и протектором. Брекер состоит из двух и более слоев обрезиненного корда и является элементом радиальной шины, серьезно влияющим на многие эксплуатационные качества.

Протектор (3) — «беговая» часть шины (покрышки), непосредственно контактирующая с дорогой. Представляет собой толстый слой специальной износостойкой резины, состоящий из сплошной полосы (закрывающей брекер) и наружной рельефной части, которая и называется собственно протектором. Рисунок рельефной части определяет приспособленность шины для работы в различных дорожных условиях.

Боковина (4) — тонкий эластичный слой резины толщиной 1,5—3,0 мм на боковых стенках каркаса. Защищает каркас от механических повреждений, проникновения влаги и служит для нанесения наружной маркировки шины.

 

рис. 5.11. Конструктивные элементы и основные размеры шин:

D — наружный диаметр; Н — высота профиля покрышки; В — ширина профиля; d — посадочный диаметр обода колеса (шины); 1 — каркас; 2 — брекер; 3 — протектор; 4 — боковина; 5 — борт; 6 — бортовая проволока;

7 — наполнительный  шнур.

 

Борт (5) — жесткая посадочная часть покрышки, необходимая для фиксации шины на ободе колеса. Состоит из слоя корда, завернутого вокруг проволочного кольца (6), и твердого наполнительного резинового шнура (7). Борта придают шине нерастягивающуюся конструкцию и необходимую структурную жесткость при номинальном внутреннем давлении воздуха.

Разделение рисунков протектора на дорожный или всесезонный (универсальный) весьма условно (рис. 5.12.). Какие-либо строгие рамки здесь обозначить сложно. Иногда могут одновременно присутствовать признаки нескольких типов рисунка.

Шины с направленным рисунком протектора имеют улучшенную способность отвода воды или снега (дорожные или зимние) из пятна контакта с дорогой. Они менее шумны. Запасное колесо совпадает по направлению вращения только с колесами одной стороны автомобиля, но временная установка его против предписанного направления вращения допустима, так как этот эффект проявляется только на больших скоростях.

Асимметричный рисунок - один из способов реализовать разные свойства в одной шине. Ее наружная, сторона лучше работает на твердой дороге при положительной температуре, а внутренняя - на зимней.

Рисунок повышенной проходимости в отечественной классификации это разреженный рисунок шашечного типа с развитыми грунтозацепами по плечевой зоне, с мощными недеформируемыми шашками, часто не расчлененными прорезями.

Зимний рисунок отличается крупными шашками, имеющими пилообразные края и большое количество тонких прорезей внутри. Каналы между шашками достаточно крупные, чтобы не забиваться снегом. Многие из зимних шин рассчитаны на установку шипов противоскольжения. Наиболее популярны «дорожные» и «универсальные» шины. От рисунка протектора зависит сцепление шины с дорогой, причем для сухих, мокрых или загрязненных дорог требуются свои специальные рисунки.

                                    Дорожный                         Всесезонный

                                                                                  (универсальный)

                                     Дорожный                                Зимний

                                 направленный               

                                    Дорожный                             Повышенной 

                                асимметричный                       проходимости 

рис. 5.12. Различные типы рисунков протектора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Техника безопасности в производственных процессах

 

В процессе технического обслуживания и ремонта подвижного состава выполняются целый ряд  работ, отличающихся сложностью технических  операций и многообразием используемого оборудования. Условия безопасности при выполнении всех видов работ обязательно оговорены в описаниях технологического процесса, технологических картах и инструкциях по использованию оборудования. В месте с тем, для всех видов транспорта можно выделить направления работ, близких по содержанию технологических операций и требованиям техники безопасности.

Постановка  на техническое обслуживание и ремонт. Техническое обслуживание и ремонт проводится в специально отведенных для этого местах или на специализированных предприятиях (ремонтных заводах). Подвижной состав, направляемый на техническое обслуживание и ремонт, подвергают мойке, очистке от грязи, снега, льда, остатка перевозимых грузов. Автомобили моют и очищают от грязи способом шланговой мойки на открытой территории или механическим способом в помещении, снабженном моечной установкой. Мойка подвижного состава происходит в условиях повышенной влажности, запыленности и загазованности воздуха, присутствия токсичных веществ в стоках. Это требует соблюдения специальных приемов выполнения технологических операций и спецодежды.

Подвижной состав к месту выполнения работ по техническому обслуживанию подается самоходом или  посредствам буксировки. Буксировка осуществляется с применением сигналов и команд, указывающих о начале движения, маневрировании и остановки.

Подъем подвижного состава. Для подъема подвижного состава используют подъемники или  подъемные сооружения. Работа производится под наблюдением специально уполномоченного  лица (инженера, мастера), который следит за соблюдением правил техники безопасности и работой подъемного оборудования. При подъеме транспортного средства нахождении людей в кабине, на крыше, внизу под поднимаемым транспортом не допускаются. Завершение подъема сопровождается фиксированием   подъемника в поднятом положении.