Файл: Шасси автомобиля ЗИЛ-130. Практика проектирования, испытаний и доводки.pdf

36. Результаты дорожно-эксплуатационных испытаний главных передач

73 177

71 585

71 000

6,32 69 958 Удовлетворительное

65 707

65 101

59 398

30000

37.Результаты статических испытании картеров задних мостов

1 Средние данные по нескольким ранее проведенным испытаниям.

Результаты испытаний (табл. 37) показывают, что жесткость стальных штампованных картеров задних мостов ЗИЛ-130 не­ сколько меньше жесткости литых картеров ЗИЛ-130 и больше жесткости картеров ЗИЛ-164. Предел текучести материала всех трех картеров практически одинаков. Разрушающая нагрузка штампованных картеров почти в 2 раза больше разрушающей

нагрузки литых картеров.

102

Испытания на усталостную прочность проводятся на стенде с циклическим нагружением. Схема нагружения картера та лее, что и при статических испытаниях. Режим испытаний следую­ щий: ЦИКЛ нагружения — ОТ ОДО Я ш ах, число циклов равно 100—

300 в минуту; испытание непрерывное, до разрушения картера; нагрузка для картеров ЗИЛ-164 Ятах = 14,5 тс, что соответству­ ет 2,36 номинальной статической нагрузки на задний мост, для картеров ЗИЛ-130 Ятах = 17 тс, что соответствует 2,45 номи­ нальной статической нагрузки на задний мост; прогиб картера

Рис. 31. Схема нагружения картера заднего моста при испытании на статическую и усталостную прочность

заднего моста в средней точке устанавливают равным прогибу, полученному при определении жесткости картера.

По данным испытаний, литые из ковкого чугуна картеры ЗИЛ-164 выдерживают до разрушения 300 830—889 340 циклов нагружения. Для стальных штампованных картеров автомобиля ЗИЛ-130 установлена контрольная цифра 1 млн. циклов нагру­ жения.

Полуоси

Качество полуосей оценивают при статических испытаниях и испытаниях на усталостную прочность.

При испытании полуосей ЗИЛ-130 на усталостную прочность при кручении полуось нагружают постепенно возрастающим крутящим моментом до ее поломки. Во время испытаний фикси­ руют изменение угла закручивания полуоси в зависимости от изменения крутящего момента.

Результаты испытания полуосей приведены в табл. 38.

38. Результаты испытания полуосей на статическую прочность

Крутяшнй момент в кгс*м.

103

нальности у полуосей пз стали 45 выше, чем у полуосей из стали 40ХГРТ, а предел прочности, наоборот, ниже. Однако запас ста­ тической прочности полуосей из стали 45, рассчитанный по мак­ симальному крутящему моменту двигателя, приведенному к по­ луоси на первой передаче коробки передач, равен 2,08 и являет­ ся достаточным. При этом учитывается, что слишком большой запас статической прочности полуоси может привести при пере-

Рмс. 32. Установка полуоси па стенде при испытании на уста­ лость

грузках к поломкам шестерен, а стоимость устранения этого де­ фекта выше стоимости установки новой полуоси.

Испытания полуосей на усталость производятся на универ­ сальном стенде кривошипно-шатунного типа. Шлицевой конец полуоси закрепляется в неподвижной втулке. Переменный кру­ тящий момент прикладывается к фланцу полуоси от ползуна через рычажное устройство. Нагрузка измеряется с помощью индуктивного датчика на силоизмерителе. Установка полуоси при испытании на усталость показана на рис. 32. Нагрузка на испытуемую полуось автоматически поддерживается постоянной, что приближает условия испытаний к эксплуатационным. Испы­ тания продолжаются до поломки полуоси, при этом фиксируется число циклов нагружения.

В процессе испытаний при пульсирующем цикле определяют число циклов нагружений до разрушения полуоси при разных нагрузках.

104

Глава VI. РАМА

ВЫБОР ТИПА РАМЫ И ЕЕ КОНСТРУКЦИЯ

При создании новых моделей автомобилей большое значение имеет выбор типа рамы, поскольку у грузовых автомобилей она является основным несущим элементом, воспринимающим все силы, действующие на автомобиль. Наибольшее распростране­ ние получили рамы, состоящие из двух лонжеронов, соединен­ ных между собой поперечинами. Такой тип рамы был выбран и для семейства грузовых автомобилей ЗИЛ-130.

Автомобили ЗИЛ-150 п ЗИЛ-164 имели раму указанного вы­ ше типа, у которой при относительно небольших пробегах лома­ лись лонжероны в зоне изгиба вертикальной стенки, ослаблялось крепление поперечин и ломались поперечины № 2 (рис. 33). Опыт изготовления и эксплуатации выпускавшихся ранее авто­ мобилей был учтен при проектировании рамы автомобиля ЗИЛ-130, в результате чего были приняты соответствующие кон­ структивные решения, устраняющие указанные выше недостатки.

При проектировании рам семейства автомобилей ЗИЛ-130 предусматривалась максимальная их унификация между собой как в отношении конструкции, так и в отношении технологии изготовления. Рамы отличаются одна от другой только длиной лонжеронов, количеством поперечин и номенклатурой некоторых деталей. Конструкции поперечим в основном унифицированы для всех рам. Лонжероны рам автомобиля ЗИЛ-ІЗО (базовая модель), седельного тягача и шасси самосвала имеют форму, позволяющую изготовлять их в одном штампе.

Ширина рам семейства автомобилей ЗИЛ-130 соответствует международным нормам и позволяет устанавливать на его шас­ си кузова зарубежных фирм и различное специальное оборудо­ вание. Элементы рамы в местах установки платформы не высту­ пают над верхней полкой лонжерона. Это упрощает монтаж различного оборудования на шасси автомобилей, а также облег­ чает транспортировку и складирование рам.

В отличие от рам автомобилей ЗИЛ-150 и ЗИЛ-164 рамы автомобиля ЗИЛ-130 имеют постоянную ширину 865 мм по всей длине, что устраняет дополнительное скручивание лонжеронов и исключает образование технологических гофр на горизонталь­ ных полках, неизбежных на лонжеронах старой конструкции

106

в зоне изгиба вертикальной стенки и приводивших к их полом­ кам. Размеры элементов рам семейства автомобилей ЗИЛ-130 по сравнению с рамами автомобиля ЗИЛ-150 и ЗИЛ-164 были несколько увеличены, чтобы повысить их надежность, а также в связи с увеличением грузоподъемности и скорости движения автомобилей. Высота лонжеронов рам ЗИЛ-130 по сравнению с лонжеронами рамы ЗИЛ-164 увеличена с 225 до 245 мм в сред­ ней части и соответственно со 130 до 140 мм в передней и до 180 мм в задней частях. Это увеличение размеров лонжеронов обеспечивает их достаточную прочность и при этом не приводит к излишнему утяжелению конструкции в целом.

Рис. 33. Схема рамы автомобиля ЗИЛ-164:

а — зона поломки лонжерона; / — поперечина Nt 2

Расчет рам показал, что напряжения в лонжеронах рамы ЗИЛ-130 уменьшены по сравнению с напряжениями в лонжеро­ нах рамы ЗИЛ-164. Результаты расчета приведены в табл. 39.

39. Наибольшие расчетные напряжения в лонжеронах в кгс/см2

Лонжерон рассматривался опертым на концы рессор. При этом полезный груз в кузове для автомобиля ЗИЛ-130 принимался равным’ 5 тс, а для автомобиля ЗИЛ-164 4 тс.

Рамы семейства автомобилей ЗИЛ-130 имеют три основные модификации (рис. 34, а — в):

рама автомобиля ЗИЛ-130 с колесной базой 3800 мм; рама седельного тягача ЗИЛ-130В1 и шасси самосвалов

ЗИЛ-130Д1, ЗИЛ-130Д2 и ЗИЛ-ІЗОДЗ, имеющих колесную базу 3300 мм;

рама автомобиля ЗИЛ-ІЗОГ с колесной базой 4500 мм. Рамы автомобиля ЗИЛ-130 и его модификаций штампован­

ные, клепаные. Лонжероны представляют собой балку в виде

107

швеллера переменного сечения. На передних концах лонжеро­ нов 8 установлен буфер 5 и буксирные крюки 3. На задних по­ перечинах 15 рам автомобилей ЗИЛ-130, ЗИЛ-ІЗОГ, ЗИЛ-130Д2 и ЗИЛ-ІЗОДЗ установлен буксирный прибор 16 для буксировки прицепов.

Автомобили-самосвалы ЗИЛ-130Д1, предназначенные для ра­ боты без прицепа, вместо буксирного прибора снабжаются бук­ сирной петлей 24 без амортнзационно-поглощающего устройст­ ва, предназначенной для вытаскивания застрявшего автомобиля.

V П 15 16 17

Рис. 34. Рамы семейства ав­ томобилей ЗИЛ-130:

а — рама ЗИЛ-130; б — рама ЗИЛ-ІЗОДІ и ЗИЛ-ІЗОВ1; в — рама ЗИЛ-ІЗОГ; I — усилитель лонжерона; 2 — брызговик;

3 — буксирный крюк; 4 — передняя поперечина; о — передний буфер; 6 — кронштейн амортизатора; 7 — кронштейн задней опоры двигателя; 8 — лонжероны; 9, 11 и 13 — по­ перечины; 10 — кронштейн кабины; 12 — усилительная вставка; 14 — раскос задней попе­ речины; 15 — задняя поперечина; 16 — буксирный прибор; 17 — рым-болт цепи прицепа; 18 и 20 — кронштейны задней рессоры; 19 — кронштейны дополнительной рессоры; 21 —

кронштейн платформы; 22 и 23 — кронштейны передней рессоры; 24 — буксирная петля

Все части рамы седельного тягача ЗИЛ-130В1, кроме задней по­ перечины, такие же, как и у рамы шасси самосвала ЗИЛ-ІЗОД'1. Задняя поперечина рамы седельного тягача имеет облегченную конструкцию крепления (отсутствует раскос 14), так как при­ способления для буксировки на этой раме не ставятся.

Лонжероны рамы длиннобазового автомобиля ЗИЛ-ІЗОГ имеют в средней части Г-образные усилители 1.

В качестве буксирного прибора на автомобилях ЗИЛ-130, предназначенных для работы с прицепами, применяется тяговый крюк с резиновым упругим элементом (рис. 35).

Использование резинового упругого элемента дало возмож­ ность избежать ряда недостатков, которые имела витая цилинд-

108

рнческая пружина, применявшаяся в качестве упругого элемента в буксирном приборе автомобиля ЗИЛ-164. Основной недостаток витой цилиндрической пружины — низкие демпфирующие свой­ ства, вследствие чего автопоезд имеет склонность к продольным колебаниям. Это приводит к износу деталей буксирного прибо­ ра, а также сокращает срок службы автомобиля в целом.

Резиновый упругий элемент благодаря нелинейности харак­ теристики и значительному гистерезису, обусловленному внутри­ молекулярным трением, смягчает и поглощает удары п толчки,

Рис. 35. Бунсириыіі прибор:

/ — резиновый буфер; 2 — гайка; 3 и 5 — упорные шайбы; 4 — корпус буксирного прибора; 6 — буксир­ ный крюк

не вызывая продольных колебаний автопоезда. Резиновый буфер / заключен в закрытый корпус 4, что существенно улучшает ус­ ловия его работы. К трущимся поверхностям корпуса подводит­ ся смазка, вследствие чего увеличился срок службы буксирного прибора.- Кроме того, резиновые упругие элементы практически не требуют никакого ухода в эксплуатации. С целью увеличения срока службы буксирного крюка 6 размеры его были увеличены по сравнению с буксирным крюком автомобиля ЗИЛ-164. Для уменьшения износа крюка была повышена твердость поверхно­ сти зева.

Опыт эксплуатации первой партии автомобилей ЗИЛ-130 по­ казал необходимость некоторого дополнительного усиления бук­ сирного крюка, так как во время дорожных испытаний были слу­ чаи поломки стебля буксирного крюка в зоне резкого перехода

109