Материал для самостоятельного изучения для обучающихся объединения «Конструирование»

ВНИМАНИЕ!!! В связи с мерами по предотвращению коронавирусной инфекции (COVID-19) с 06.04.2020 г. объединение "Конструирование" переходит на дистанционное обучение. Задания для самостоятельного изучения будут выкладываться в соответствии с расписанием занятий. В связи со спецификой обучения по дополнительным общеобразовательным программам технической направленности, в указанный период будет изучаться теоретический материал. Данный теоретический материал предоставлен для ознакомления и развития кругозора

06.04.2020 г. группы № 3, № 6 (второй год обучения). Тема: «Изготовление рамы» в разделе «Модели автомобилей военного значения»

Источник : https://multiurok.ru/files/lektsiia-33-naznachenie-i-tipy-ram.html

Рама служит для установки и крепления кузова и всех систем, агрегатов и механизмов автомобиля. Рама является одной из от­ветственных и наиболее металлоемких частей автомобиля. Раму имеют все грузовые автомобили, легковые автомобили повышен­ной проходимости, большого и высшего классов, отдельные ав­тобусы, прицепы и полуприцепы.

На автомобилях применяются рамы различных типов (рис. 1). Наибольшее распространение получили лонжеронные рамы.

Лонжеронная рама грузового автомобиля (рис.2) состоит из двух лонжеронов 1 (продольных балок), которые соединены меж­ду собой отдельными поперечинами 2. Лонжероны отштампованы из листовой стали и имеют швеллерное сечение переменного про­филя. Высота профиля наибольшая в средней части лонжеронов, где они более всего нагружены. В зависимости от типа автомобиля и его компоновки лонжероны могут быть установлены один отно­сительно другого параллельно или под углом, а также могут быть изогнуты в вертикальной и горизонтальной плоскостях. К лонже­ронам обычно приклепывают различного рода кронштейны для крепления кузова, устройств подвески колес, механизмов транс­миссии, систем управления и др.

Поперечины, как и лонжероны, выполнены штампованными из листовой стали. Они имеют форму, обеспечивающую крепле­ние к раме соответствующих агрегатов и механизмов. Так, напри­мер, передняя поперечина 4 приспособлена для установки перед­ней части двигателя. Лонжероны и поперечины соединены между собой клепкой или сваркой.

На переднем конце рамы установлены буфер 5 и буксирные крюки 6. Буфер предназначен для восприятия толчков и ударов при наездах и столкновениях. Крюки служат для буксировки авто­мобиля. В задней части рамы грузового автомобиля расположено буксирное (прицепное) устройство 3, предназначенное для при­соединения к автомобилю прицепов, буксируемых автомобилей и т.д. Буксирное устройство включает в себя крюк с запором и пру­жину или резиновый амортизатор, которые смягчают толчки и удары при движении автомобиля с буксиром по неровной доро­ге, при торможении и трогании с места.

Рассмотрим устройство рам легковых автомобилей.

Лестничная рама (рис.3, а) состоит из двух лонжеронов 1, соединенных поперечинами 3. Лонжероны отштампованы из ли­стовой стали и имеют профиль преимущественно закрытого типа. К лонжеронам прикреплены различные кронштейны 2, предназ­наченные для установки и крепления кузова автомобиля, механиз­мов трансмиссии, передней и задней подвесок, систем управления и т.д. Рама имеет выгибы в вертикальной плоскости в местах распо­ложения передних и задних колес автомобиля. Эти выгибы обеспе­чивают большие ходы колес, снижение центра тяжести автомобиля и повышение его устойчивости при высоких скоростях движения.

Х-образная лонжеронная рама (рис. 3, б) состоит из короткой средней балки 5трубчатого или коробчатого профиля, передней 4 и задней 7вильчатых частей, выполненных из лонжеронов короб­чатого профиля. Передняя вильчатая часть предназначена для раз­мещения силового агрегата, а задняя — заднего моста.

В средней части рамы имеются консольные кронштейны 6для крепления кузова, а вильчатые части рамы снабжены поперечи­нами для установки передней и задней подвесок.

Х-образная рама позволяет увеличить углы поворота управляе­мых колес, уменьшить радиус поворота автомобиля и улучшить его маневренность. Кроме того, рама обеспечивает понижение пола ку­зова, центра тяжести автомобиля и повышение его устойчивости.

Периферийная лонжеронная рама (рис.3, в) имеет наибольшее применение на рамных легковых автомобилях. Она состоит из лон­жеронов 8 замкнутого (коробчатого) профиля, которые проходят по периферии пола кузова автомобиля и создают ему естествен­ный порог. Это увеличивает сопротивление кузова при боковых ударах. Рама имеет свободную среднюю часть, позволяющую опу­стить пол кузова, снизить центр тяжести автомобиля и повысить его устойчивость. Для увеличения хода колес автомобиля лонже­роны рамы имеют выгибы в вертикальной плоскости над пере­дним и задним мостами. Средняя часть рамы расположена ниже этих выгибов.

Хребтовая неразъемная рама (рис.3, г) состоит из одной цент­ральной продольной несущей балки 9, к которой прикреплены поперечины 10 и различные установочные кронштейны. Централь­ная балка рамы обычно имеет трубчатое сечение, внутри нее раз­мещается карданная передача. Рама обладает высокой жесткостью на кручение, а размещение карданной передачи внутри хребто­вой трубы рамы обеспечивает компактность конструкции.

Конструкция рам

Рассмотрим конструкцию рамы грузового автомобиля КамАЗ (рис.4, а). Рама автомобиля — лонжеронная, штампованная, клепаная. Она состоит из двух продольных лонжеронов 2, 4и семи поперечин, которые образуют жесткую несущую систему. Лонже­роны изготовлены из высокопрочной стали, имеют переменный профиль швеллерного сечения. На передних концах лонжеронов находятся кронштейны 1, предназначенные для крепления буфеpa.

На передних концах лонжеронов установлены также буксир­ные крюки. Задняя поперечина 3 рамы усилена раскосами. В ней установлено буксирное устройство.

Рама грузовых автомобилей «Урал» (рис.4, б) — лонжеронная, штампованная, состоит из двух продольных лонжеронов 11, 15 и шести поперечин. Поперечины 7— 10 имеют круглое сечение. Передний 5 и задний 12 буфера, а также задняя поперечина 13 выполнены съемными. На переднем буфере крепятся буксирные крюки 6. Буксирное устройство установлено в специальной попе­речине 14.

Буксирное устройство (рис. 4, в) состоит из корпуса 18 с крышкой 19, крюка 20 со стержнем, резинового упругого эле­мента 22 и деталей крепления. Упругий элемент установлен на стержне крюка, который закреплен в корпусе гайкой 23. Необхо­димая предварительная деформация упругого элемента создается шайбами 16 и 17. Буксирный крюк имеет предохранительную за­щелку 21, которая стопорит замок крюка и исключает его само­произвольное открывание. Трущиеся поверхности крюка смазы­ваются через масленки.

Для грузовых автомобилей большой и особо большой грузо­подъемности применяются лонжеронные рамы не из штампован­ных, а прокатных лонжеронов и поперечин. Лонжероны и попе­речины такой рамы изготавливаются из малоуглеродистых низко­легированных сталей, имеющих более высокие механические свой­ства, чем листовые стали. Однако масса рамы из прокатных лон­жеронов и поперечин больше, так как лонжероны и поперечины имеют равное сечение по всей длине. Масса рамы грузового авто­мобиля, изготовленной из прокатных профилей, составляет 15% собственной его массы.

На тяжелых грузовых автомобилях кроме лонжеронных рам применяются также разъемные хребтовые рамы. Хребтовая разъем­ная рама имеет центральную несущую балку, которая состоит из картеров отдельных механизмов трансмиссии автомобиля, соеди­ненных между собой специальными патрубками. Между картера­ми и патрубками устанавливаются кронштейны для крепления кабины, грузового кузова, двигателя и других агрегатов и меха­низмов автомобиля. Разъемная хребтовая рама универсальна, так как, изменяя ее длину, можно создавать семейство автомобилей с различным числом ведущих мостов и разными базами на одних и тех же унифицированных агрегатах и механизмах. Использование картеров механизмов трансмиссии в качестве несущих частей разъемной хребтовой рамы позволяет снизить на 15...20% соб­ственную массу автомобиля и уменьшить его металлоемкость.

Разъемная хребтовая рама по сравнению с лонжеронной обла­дает более высокой жесткостью. Поэтому ее обычно применяют для полноприводных грузовых автомобилей, предназначенных для эксплуатации на тяжелых дорогах и в условиях бездорожья. Одна­ко такая рама требует использования высококачественных леги­рованных сталей для изготовления картеров механизмов транс­миссии и соединительных патрубков, а также высокой точности изготовления и сборки в производстве. Кроме того, при техниче­ском обслуживании и ремонте автомобиля с рамой этого типа затруднен доступ к механизмам трансмиссии автомобиля и требу­ется частичная, а иногда и полная разборка рамы.

Контрольные вопросы

Каково назначение несущих систем автомобилей?

На каких типах автомобилей применяется рамная несущая система и почему?

Где и почему применяется кузовная несущая система?

Какие типы рам автомобилей вы знаете?