Техническая эксплуатация автомобилей Основы обеспечения (стр. 6 из 31)

На трение и износ электрических контактов существенное влияние оказывают примеси в материале контактов и окружающей атмосфере. Например, дым от горящей изоляции может увеличить коэффициент трения контактов в три раза [30].

Завершая анализ видов износа, следует отметить некоторые общие закономерности:

повышение прочностных свойств поверхностей трения обычно

снижает интенсивность их износа;

шероховатость поверхностей трения имеет значение только на

периоде приработки;

между коэффициентом трения и интенсивностью износа мате-

риалов однозначной связи нет; зависимость интенсивности изнашивания от режимов трения

для разных материалов различна.

Последняя из указанных закономерностей имеет большое значение для понимания проблем ускоренных испытаний. Ускорение испытаний, обычно, достигается за счет ужесточения режимов трения (увеличения нагрузок, скоростей скольжения и т.п.). В этом случае соотношение интенсивности износа для разных материалов может быть иным, чем при нормальных режимах трения деталей в условиях реальной эксплуатации автомобиля. Например, фторопласт-4 при малых нагрузках имеет лучшие противоизносные свойства, чем бронза. Однако при больших нагрузках противоизносные свойства бронзы лучше, чем фторопласта-4.

Возможные зависимости интенсивности износа деталей, выполненных из разных материалов или имеющие разные покрытия, от режимов трения показаны на рис. 1.45.

Режимы трения

Рис. 1.45. Изменение интенсивности износа разных материалов в зависи

мости от

режимов трения:

/ — материал с низкой износостойкостью при любых режимах трения; 2, 3 — материалы, износостойкость которых относительно друг друга различна при разных

33

режимах трения

По результатам ускоренных испытаний следует признать наиболее износостойким материал 3, а при условиях трения в режиме нормальной эксплуатации лучшим будет материал 2. В то же время некоторый материал / может оставаться худшим по износостойкости, как в условиях ускоренных испытаний, так и при нормальных режимах трения. Таким образом, переносить результаты ускоренных испытаний износостойкости деталей на реальные условия работы автомобилей весьма проблематично.

Особым этапом в процессе трения сопряженных поверхностей является период приработки, когда поверхности деталей, образованные при их изготовлении, приобретают особую микрогеометрию, характерную для данных условий трения. В период приработки (обкатки) режимы трения должны быть щадящими, что исключает условия высокой интенсивности изнашивания и повышает общую долговечность деталей.

Следует иметь в виду, что обкатка имеет значение не только для трущихся деталей, но и деталей, подверженных усталостным разрушениям. Начиная работу с малыми амплитудами циклических нагрузок и перерывами «для отдыха» детали проходят этап «тренировки», что существенно повышает их долговечность при последующей работе.

В настоящее время существуют перспективы создания условий для безызносного трения материалов за счет эффекта избирательного переноса активных атомов меди (открытие Д. Н.Гаркунова). Эффект достаточно хорошо проявляется при трении материалов в среде тяжелых спиртов и в хладонах. Ведутся разработки металлоплакирующих смазок и присадок в масла.

Перспективными являются разработки присадок с керамическими составляющими, которые высаживаются на поверхностях трения и за счет своей высокой износостойкости и термостойкости хорошо защищают трущиеся поверхности даже в условиях недостатка масла.

1.3. Качество и надежность автомобильных шин

Автомобильное колесо и шина в частности являются важными элементами, влияющими на все основные эксплуатационные показатели автомобиля: динамичность, проходимость, безопасность, плавность хода и экономичность. Специфика автомобильной шины заключается в том, что она является продуктом другой отрасли, далекой от автомобилестроения. Но как эффективная техническая эксплуатация автомобиля невозможна без знания конструкции автомобиля, так и правильная эксплуатация шины невозможна без знания се конструктивных особенностей. Для лучшего понимания процессов изменения эксплуата-

1Л

ционных свойств автомобильной шины специалист должен представлять не только ее устройство, но и технологию изготовления, что позволяет уверенно отличать производственные отказы шин от эксплуатационных.

Основными конструктивными элементами шины являются каркас из корда, бортовые кольца и резина с различным набором свойств, в зависимости от места ее расположения в шине. Материалом корда является кордовая ткань, состоящая из параллельно расположенных прочных нитей основы, переплетенных тонкими нитями утка.

Нити основы могут быть вискозными, капроновыми, нейлоновыми и т.д. В качестве нитей может использоваться стальная проволока. Бортовые кольца на всех типах шин изготавливают из стальной проволоки, обеспечивающей надежное удержание шины на ободе.

Резина представляет собой смесь каучуков, вулканизирующих веществ (сера, селен и т.д.), веществ, ускоряющих вулканизацию (окись цинка, щелочь и т.д.), усилителей (сажа, каолин и т.д.), мягчителей (парафин, канифоль, и т.д.), противостарителей. Всего в состав резины может входить более 20 наименований веществ, количество которых определяется рецептурой резины, обеспечивающей получение определенных ее свойств, например резина, используемая для протектора, должна быть устойчивой к износу, резина брекерного слоя должна быть эластичной, резина, удерживающая воздух, должна быть газонепроницаемая.

Резина приготавливается механическим перемешиванием входящих в нее компонентов путем многократного пропускания через каскад шнеков и валков. Концентрация многих компонентов, сильно влияющих на свойства резины, не превышает одного процента. Если смесь не будет тщательно перемешана или рецептура смеси не будет строго выдержана, то качество резины и шины будет низким.

Для воздухонепроницаемой резины используют особые виды каучука, после перемешивания смеси эта резина продавливается через сито, очищающее резину от посторонних частичек, которые могут разрывать камеру или герметизирующий слой бескамерной шины.

Обрезинивание кордовой ткани производят вдавливанием в нее с обеих сторон особой резины с хорошей адгезией к нитям корда путем прокатывания полотна ткани через специальные вальцы. Далее кордовая ткань поступает в закройный цех, где из нее нарезают заготовки каркаса шины.

Технология сборки шины существенно зависит от ее конструкции. Различают диагональные и радиальные шины. В радиальных шинах нити корда, проходя от одного борта до другого, располагаются в диаметральных плоскостях, т.е. имеют радиаль-

35

j..uuinnyuD шипы, UJHUKU пересекающиеся нити могут перетирать друг друга, и для повышения прочности приходится в каркас вводить много слоев корда. Это утяжеляет шину, м^ичивает гистерезисные потери при деформации шины при ег качении, вызывает нагрев шины и увеличение коэффициента сопротивления качению.

В радиальной шине нити каркаса не пересекаются друг с другом, поэтому боковина может быть тоньше. В коронной части шины (в зоне беговой дорожки) имеются пояса корда, нити которых расположены под углами, противоположными друг другу. При этом, как показано на рис. 1.46, б, склеенные нити корда образуют в просвете треугольник. В отличие от ромба треугольник является «жесткой» фигурой, поэтому радиальная шина, оставаясь легко деформируемой в радиальном направлении, имеет плохо деформируемую беговую дорожку под действием боковых сил. В силу всего этого радиальная шина имеет гораздо больший коэффициент сопротивления боковому уводу, меньше нагревается при движении, имеет меньший коэффициент сопротивления качению. Однако технология изготовления радиальной шины существенно сложнее технологии изготовления диагональной шины.

Нити второго

пояса

Нити первого пояса а б

Рис. 1.46. Расположение нитей корда в каркасах диагональной и радиальной шин: а — пересечение нитей шины с диагональным кордом; 6 — пересечение нитей шины с радиальным кордом и зоне беговой дорожки 36

ра к его середине. После этого на каркас накладывают полосы резины соответствующего навючения на определенные участки. Верхним слоем в середине цЩпндра укладывается протекторная резина.

После сборки заготовка снимается с барабана, внутрь ее устанаативается специальная резиновая камера; при накачивании камеры воздухом серединная часть цилиндрической заготовки выдвигается и она принимает тороидальную форму. Далее заготовка укладывается в варочную пресс-форму, после замыкания ее половин в камеру, находящуюся внутри заготовки, подается под давлением перегретый пар. Резина наружной поверхности заготовки вдавливается в пазы пресс-формы, что создает необходимый рисунок протектора и все предусмотренные надписи на боковине покрышки. При нагреве пресс-формы происходит вулканизация, т.е. необратимый переход пластичной «сырой» резины в эластичную резину с требуемыми рабочими свойствами.