Типы рам их ремонт

Что такое рама автомобиля и какие виды бывают

Одним из важнейших элементов автомобиля является несущая система. Именно она дает возможность сделать из всех составляющих машины единое целое. Ранее все транспортные средства имели рамную конструкцию. Однако со временем она была вытеснена другими типами, в том числе несущим кузовом, который используется почти на всех легковых машинах. Тем не менее, рамная несущая часть все равно используется – на внедорожниках и грузовых авто.

Что такое рама автомобиля: назначение, плюсы и минусы

Рама автомобиля – балочная конструкция, которая выступает как основа для крепления всех узлов и агрегатов, таких как силовая установка, элементы трансмиссии, ходовой части и так далее. Кузов при такой конструкции несущей системы обеспечивает пространство для размещения пассажиров и багажа, а также выполняет декоративную функцию.

Рама автомобиля

Применение рамы дает возможность дать несущей части высокую прочность. Поэтому ее используют в грузовиках и внедорожниках. Также она дает возможность максимальной унификации узлов и механизмов между моделями различных классов.

Ранее производители автомобилей выпускали шасси авто с базовыми частями (рамой, мотором, трансмиссией и т.д.), куда «натягивались» различные типы кузовов.

Рама в автомобиле выступает как «скелет». Она воспринимает все внешние и внутренние нагрузки при движении машины и даже при ее стоянке. Ввиду этого к автомобильной раме предъявляется ряд требований:

• достаточная прочность и жесткость;
• небольшая масса;
• правильная форма, которая будет способствовать рациональной работе всех элементов автомобиля.

Рамная несущая часть обладает рядом преимуществ. Так, благодаря ей собирать машину и ремонтировать ее в дальнейшем становится значительно проще. Основное отличие рамной конструкции от кузовной в том, что любую поломку можно легко устранить благодаря хорошему специалисту и материалам. Еще одно важное достоинство: езда на плохих дорогах не будет чревата перекосами кузова (проемов дверей, стоек и т.д.).

Лонжеронная рама

Наряду с этим, есть и недостатки. Первый – существенное увеличение веса автомобиля ввиду наличия отдельных рамы и кузова. Соответственно, расход топлива также будет больше. Другой минус в том, что для размещения лонжеронов под кузовом нужно дополнительное место, что усложняет посадку в машину и отнимает существенную часть салона.

Также отмечается снижение пассивной безопасности, поскольку есть вероятность смещения рамы относительно кузова в случае удара. Поэтому несущий кузов – неотъемлемый элемент легкового автомобиля. В то же время рамная конструкция хорошо справляется с тяжелыми условиями, в которых ездят грузовые авто и внедорожники.

Виды рам

Рамы разделяются на несколько видов, отличающихся по конструктивным особенностям:

У некоторых видов имеются подвиды. Выделяются также комбинированные типы, сочетающие в конструкции составляющие разных типов рам.

Лонжеронная рама

Это самый распространенный вид. В конструкцию рамы входят две силовые продольные балки, которые называются лонжеронами. Они тянутся вдоль кузова и соединяются посредством поперечин. Балки выполняются из стали. С целью повышения показателей скручивания могут применяться различные виды профиля сечения.

Лонжероны необязательно ровные – иногда они имеют и вертикальные, и горизонтальные изгибы. Они могут располагаться как параллельно горизонтальной плоскости, так и под определенным углом, что присуще для внедорожников. Также возможно разное расположение поперечин, за счет которых соединяются лонжероны. На сегодня это наиболее популярная рамная конструкция, применяющаяся в большинстве грузовиков и внедорожников.

Такая рама отлично подходит для эксплуатации машины в условиях плохих дорог. Также она упрощает ремонт и сборку автомобиля. Минусы же в том, что лонжероны отнимают немалую часть салона и несколько усложняют процесс посадки.

Виды лонжеронных рам

Лонжеронная Х-образная

Х-образная рама – один из видов лонжеронной. Особенность ее конструкции в том, что лонжероны спереди и сзади разведены, а в центре – максимально сведены. Данный тип на вид похож на буку «Х», что и послужило причиной его названия.

Периферийная

Является видом лонжеронных рам. Этот вид начал активно использоваться на крупных легковых машинах европейского производства и «дредноутах» из США в 60-х годах. В таких рамах лонжероны расположены настолько широко, что в процессе установки кузова они располагаются у порогов. Это позволяет существенно снизить уровень пола, одновременно с этим уменьшив непосредственную высоту машины.

Важное достоинство подобной машины в ее максимальной приспособленности к боковым ударам. Однако есть существенный минус – рама не может выдержать значительные нагрузки, поэтому кузов авто должен обладать необходимой прочностью и жесткостью.

Хребтовая рама

Данный вид рам разработали представители компании «Татра» и преимущественно он применялся для машин ее производства. Главный несущий элемент – труба, соединяющая двигатель спереди с элементами трансмиссии, которые расположены внутри нее. По сути, труба выступает единым картером для коробки передач, раздаточной коробки и приводных валов. Крутящий момент от двигателя к трансмиссии поступает посредством помещенного в трубу вала. Причем данный вал не является карданным, что обеспечивает большую надежность.

Хребтовая рама

Подобная конструкция рамы в сочетании с независимой подвеской колес обеспечивает очень большие хода, что делает ее незаменимой в транспортных средствах специального назначения.

Преимущество хребтовой рамы также заключается в том, что она имеет очень высокую жесткость на кручение, а элементы трансмиссии надежно защищены от внешнего воздействия. Но ввиду того, что определенные механизмы расположены внутри конструкции рамы, ремонтные работы заметно усложняются.

Вильчато-хребтовая

Вильчато-хребтовый тип рам тоже является разработкой «Татра». В таком варианте двигатель крепится не к трансмиссионной трубе, а на специальной лонжеронной вилке. Это сделано для того, чтобы сократить уровень передающихся вибраций от работающего ДВС на раму и, следовательно, на кузов автомобиля. Однако, на сегодняшний день вильчато-хребтовые рамы уже не применяются в автомобилестроении.

Вильчато-хребтовая рама

Пространственная рама

Самый сложный тип рамной конструкции, применяющийся для спортивных машин. Это конструкция представляет собой каркас на основе тонких легированных труб и имеет очень высокие показатели по жесткости и прочности. В автомобилестроении данные рамы были вытеснены монококами, однако, похожие конструкции используются при создании автобусов.

Пространственная рама

Несущее основание

Несущее основание – это что-то среднее между кузовом и рамной конструкцией. Тут также используются лонжероны, но они объединены днищем, а не поперечинами. Наиболее массовый и популярный обладатель несущего днища – «Фольксваген Жук», у которого кузов крепится к плоской панели пола посредством болтов. Аналогичную конструкцию имеет и другая машина массового производства – Renault 4СV.

Несущее основание

Несущее днище отличается высокой технологичностью и применяется в крупносерийном производстве. Данная конструкция позволяет сделать пол и центр тяжести автомобиля достаточно низкими.

У рамной несущей части автомобиля есть ряд достоинств и особенностей, которые делают ее незаменимой для грузовых машин и внедорожников. И хотя рама используется сугубо для конкретных видов автомобилей, некоторые элементы ее конструкции применяются крайне широко, так как позволяют сделать несущие кузова более жесткими. Почти любая легковая машина оснащена усиливающими лонжеронами либо подрамниками.

Источник

Износы и повреждения рам и способы их устранения

Износы и повреждения рам и способы их устранения

Наиболее распространенными неисправностями рам грузовых вагонов являются различные трещины и изломы.

Трещины обычно встречаются в местах соединения ударной розетки и концевой балки, на хребтовой балке в местах расположения передних и задних упоров автосцепного устройства и между ними, в сварных швах, соединяющих шкворневую и хребтовую балки. Трещины в промежуточных поперечных балках встречаются редко и в основном в полувагонах.

Признаком наличия трещин в элементах рам вагонов, как и в других узлах и деталях, является скопление в местах их образования валиков пыли, ржавчины, зимой инея и т.п. Образованию трещин и изломов в хребтовой балке часто предшествует вертикальный ее прогиб. Поэтому в четырех- и восьмиосных грузовых вагонах он допускается не более 100 мм.

Об обрыве шкворневой балки в месте соединения ее с хребтовой может свидетельствовать отсутствие зазора в скользунах соответствующих концов шкворневой балки.

Осмотрщики вагонов в ПТО должны обращать внимание на существующую связь между состоянием хребтовой балки рамы вагона и элементами кузова в вагонах некоторых типов.

Так, обрыв угловой стойки полувагона в соединении с нижней боковой обвязкой кузова является признаком возможного излома хребтовой балки в месте ее сочленения с концевой балкой, а обрыв шкворневой стойки в месте соединения с нижней обвязкой — признаком возможного излома хребтовой балки в зоне пятника или нарушения сварочного соединения ее со шкворневой балкой. На обрыв хребтовой балки может указывать также обрыв любой промежуточной стойки или раскоса кузова в месте соединения с нижней обвязкой.

Обрыв одного из раскосов в средней части является, как правило, следствием прогиба хребтовой балки сверх допустимого размера.

Крытые вагоны имеют такие же признаки излома и повышенного прогиба хребтовой балки, как и полувагоны.

В вагонах-хопперах о возможном изломе хребтовой балки в консольной части свидетельствует обрыв угловой или шкворневой стойки кузова в месте соединения их с верхней обвязкой.

Причинами появления в элементах рам различных трещин и изломов являются значительные толчки и удары, воспринимаемые вагонами, особенно при небрежном их роспуске с горок.

Кроме трещин и изломов, рамы вагонов некоторых типов могут иметь значительные коррозионные повреждения. Коррозии подвергаются места рам, плохо окрашенные при ремонте вагонов, а также рамы цистерн, в которых перевозят кислоты, от их воздействия.

Не допускаются к эксплуатации вагоны, имеющие в раме хотя бы одну из следующих неисправностей:

• излом или трещину, выходящую с горизонтальной полки на вертикальную стенку хребтовой, боковой, шкворневой или концевой балки, трещины в узлах сочленения хребтовой и шкворневой балок (в области верхнего угла Z-образной хребтовой балки);
• продольную трещину в любой балке рамы длиной более 300 мм;
• вертикальные, продольные или напольные трещины, если они проходят хотя бы через одно отверстие для болтов или заклепок;
• излом угольника, обрыв сварного шва или более одной заклепки крепления балок рамы;
• вертикальные или наклонные трещины, расположенные на одной стенке, длиной более 100 мм при измерении по вертикали между концами трещин;
• обрыв по сварочному шву или разрыв накладок, соединяющих верхние листы поперечных балок рамы полувагона с нижним обвязочным уголком;
• трещины или разрывы верхнего или вертикального листа поперечной балки рамы;
• трещины в надпятниковой плите (фланце) пятника длиной более 30 мм;
• ослабление заклепочного или болтового крепления пятника к раме вагона.

Устранение неисправностей рам является трудоемкой операцией, требующей значительных затрат времени. Поэтому рамы ремонтируют при текущем отцепочном ремонте (ТР-1 и ТР-2) и выполняют только следующие работы: заварку трещин и изломов, приварку ушек петель люковых крышек полувагонов, опорных кронштейнов для торцевых бортов платформ и т.д. Однако следует помнить, что выполнение сварочных работ требует подготовки с разделкой швов и место сварки должно быть доступно для этой цели. Детали, находящиеся под нагрузкой, перед ремонтом надо освободить от ее действия, чтобы избежать искривлений и короблений при сварке.

Перед заваркой трещин устраняют прогибы балок рамы. Если прогибы незначительны, их устраняют в холодном состоянии правильными машинами, но чаще это делают с предварительным местным подогревом керосинорезом или газовой горелкой, работающей на пропане. При нагреве балок следует соблюдать меры противопожарной безопасности, изолируя кровельной сталью и листами асбеста все деревянные части, которые могут загореться или обуглиться. Балки рамы правят с применением вагоноремонтных машин и различных приспособлений,
и механизмов (струбцин, стяжек, домкратов и т.п.).

Перед тем как заварить трещины в балках рамы, необходимо просверлить отверстия по концам трещин диаметром, равным толщине металла, кромки трещин разделать под сварку. Несквозные трещины вырубают зубилом на полную их глубину, а сквозные — разделывают на всю толщину металла под углом 60—65°. При вырубке несквозной трещины признаком ее исчезновения является прекращение раздвоения стружки, срубаемой зубилом в месте расположения этой трещины. Затем приступают к сварке.

Поперечные трещины в горизонтальных полках продольных и поперечных балок рам заваривают с постановкой усиливающей угловой накладки, а если эта трещина переходит на вертикальную стенку балки, то ставят две усиливающие угловые накладки или одну корытообразную. В случае распространения трещины на значительную часть сечения ставят две усиливающие накладки — одну корытообразную, ввариваемую внутри балки, и вторую плоскую, привариваемую снаружи вертикальной стенки балки. Продольную трещину по вертикальной стенке балки после заварки перекрывают усиливающей плоской накладкой толщиной не менее 0,8 толщины стенки балки. Во всех случаях усиливающие накладки должны перекрывать заваренную трещину с каждой стороны не менее, чем на 100 мм.

Элементы рам ремонтируют сваркой в соответствии с требованиями Инструкции по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов № ЦВ201-98.

Источник