Електронний посібник
ТЕХНІЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ АВТОМОБІЛЯ
частина І
РОЗДІЛ 2. ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ І РЕМОНТУ КОЛІСНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ
9.3. Обладнання для робіт з ремонту кузовів
Кузовні роботи є найбільш трудомісткими операціями під час поточного ремонту автомобілів. Серед них можна виділити арматурні, рихтувальні, зварювальні та фарбувальні роботи. Під час їх виконання використовують різне устаткування і інструмент, а також всіляке організаційне і технологічне оснащення.
Ці роботи передбачають зняття і установку деяких aгpeгaтів та вузлів, що здійснюється за допомогою різних засобів механізації. Устаткування і пристосування мoжyть бути стаціонарними, пересувними або переносними, а залежно від призначення – універсальними або спеціалізованими, а також підлоговими.
Вимоги до обладнання для кузовних робіт:
– компактність;
– висока надійність;
– висока безпека;
– простота в управлінні і технічному обслуговуванні;
– низька енергоємність;
– низька вартість.
9.3.1. Стенди для правки кузовів (стапелі)
Стапель – спеціальний стенд для виконання ремонтних та відновлювальних робіт кузова за значних пошкоджень геометрії. Стенд дозволяє змінювати форму жорстких елементів кузова шляхом витягування або штовхання силовим пристроєм. Класифікують стапелі за трьома основними ознаками.
За конструкцією:
– підлогові (рис. 9.17);
– рамні (рис. 9.18);
– платформенні (рис. 9.19).
За типом затискних пристроїв:
– класичні (рис. 9.21, а);
– шаблонні (рис. 9.21, б).
За рухомістю:
– стаціонарні;
– підкатні (мобільні).
До уваги!
Отже, залежно від моделі, стапель може мати такі конструктивні вузли: платформа або рама, силовий (тяговий/штовхальний) пристрій, затискні пристрої, підйомник.
Комплектація стапеля підйомником дозволяє зекономити корисну площу цеху і спростити процедуру установки кузова на платформу. Якщо стапель не укомплектований підйомником, то для установки на нього кузова необхідно додаткове піднімальне обладнання (кран-балка, лебідка тощо).
Підлогові стапелі (рис. 9.17) – найпростіші за конструкцією, в їх комплектацією входять: силовий пристрій і затискні механізми, які монтуються на спеціально підготовленій підлозі. Це може бути армована залита в приямку конструкція, призначена для утримання вузлів стенду в процесі правки. Застосовуються такі стенди тільки для кузовів легкових автомобілів. Основними перевагами підлогових стапелів є дешевизна, простота конструкції та компактність. За відсутності потреби стенд можна демонтувати, звільнивши площу поста для інших видів робіт.
Вузли рамних стапелів (рис. 9.18), на відміну від підлогових, монтуються на зварній рамі, виготовленій із металевого прокату. Такі стапелі можуть бути укомплектовані підйомником і мати кілька силових пристроїв.
Часто такі стенди є мобільними. Жорстка рама дозволяє здійснювати правку як легкових автомобілів, так і мінівенів.
Платформенні стапелі (рис. 9.19) – найбільш функціональні і універсальні. Завдяки посиленій платформі можна здійснювати ремонт всіх типів кузовів автомобілів. Велика кількість перфорацій збільшує можливості монтажу затискних пристроїв у будь-якому місці платформи. Окрім максимальної комплектації: платформа, силові та затискні пристрої, підйомник; стенд може додатково комплектуватися лебідкою для встановлення автомобіля, який не на ходу. Основними недоліками таких стендів є великі габарити та висока вартість.
Затискні пристрої (рис. 9.20) служать для установки і надійного закріплення кузова автомобіля. Оскільки в процесі правки всі вузли стенду сприймають значні навантаження, спричинені зусиллям силового пристрою, кузов має бути надійно закріпленим і не зміщуватися. Зміщення кузова призводить до втрати відправної (нульової) координати – точки, відносно якої здійснюється відновлення геометрії деталей кузова. Відповідно, втрата нульової координати призводить до потреби повторного її визначення.
Рис. 9.20. Силовий (тяговий/штовхальний) пристрій
1 – кронштейн кріплення пристрою до платформи (рами); 2 – гідроциліндр;
3 – ланцюг для з’єднання кузова з силовим пристроєм; 4 – коліщата для пересування пристрою по підлозі; 5 – зубчата рейка для зміни висоти ланцюга; 6 – педаль гідроприводу;
7 – допоміжні пристосування для кріплення ланцюга до кузова або зміни напряму зусиль; 8 – кронштейн кріплення ланцюга до рейки
Існує два типи затискних пристроїв: класичні і шаблонні. Класичні затискні пристрої працюють за принципом лещат, утримуючи кузов автомобіля за пороги в 4 точках (рис. 9.21, а). Саме класична схема кріплення кузова на стапелі є найпоширенішою, оскільки є універсальною і дозволяє обслуговувати різноманітну кількість марок і моделей автомобілів.
а
б
Рис. 9.21. Класичні а) і шаблонні б) затискні пристрої
Переваги та недоліки класичних затискних пристроїв зображено на рис. 9.22.
Рис. 9.22. Переваги та недоліки класичних затискних пристроїв
За застосування шаблонних затискних пристроїв (рис. 9.21, б), кузов автомобіля встановлюється і закріплюється на технологічних отворах. А оскільки конструкція кузовів різних марок, і навіть моделей, індивідуальні, то і шаблони під кожен кузов потрібно мати різні. В процесі роботи з різноманітними моделями та марками автомобілів, зростаюча кількість шаблонів може призвести до проблеми складського зберігання. За кордоном існує практика прокату шаблонів.
Шаблони монтуються на адаптери, що фіксуються на платформі (рамі) стапелю. Шаблонна схема дозволяє закріпити кузов більш жорстко. Для кожного типу кузова є карти розташування технологічних отворів. Кузов кріпиться до рами стапелю за точки, які зберегли своє правильне положення. Далі прикладаються зусилля до точки, яка змістилася. Коли точка досягне потрібного положення, її також закріплюють шаблонним затискним пристроєм, після чого переходять до витяжки наступної точки. Така технологія забезпечує нерухомість виправлених елементів кузова в процесі правки.
Переваги та недоліки шаблонних затискних пристроїв зображено на рис. 9.23.
Рис. 9.23. Переваги та недоліки шаблонних затискних пристроїв
Деякі види кузовних робіт в автомобільній сфері вимагають значних зусиль. Кращим варіантом для таких операцій є використання гідроустаткування. До нього відносять стягнутий гідравлічний циліндр та низку інших пристосувань. Таке оснащення дозволяє багато силових робіт виконати швидко і з мінімальними зусиллями з боку робітників.
Принцип роботи гідравлічного обладнання базується на властивості рідини практично не стискатися. Це дає змогу за допомогою тиску, створеного в робочій оливі, передавати та розвивати значні силові зусилля.
Для усунення значних деформацій кузова, отриманих унаслідок зіткнень або дорожньо-транспортних пригод, часто необхідно прикладати великі зусилля. У таких випадках пошкоджень зазнають не лише елементи з листової сталі, а й силові компоненти кузова. Тому для відновлення геометрії несучої частини автомобіля потрібні значні зусилля, які створюються за допомогою гідравлічних розтяжок і гідроциліндрів для рихтування кузова.
Розтяжка гідравлічна (рис. 9.24) дає змогу створювати розтягувальні та стискальні зусилля в отворах дверей, вікон, капота та кришки багажника. Вона використовується для усунення перекосів кузовних отворів, рихтування кузова та ремонту різних металевих конструкцій.
Гідравлічна розтяжка розрахована на максимальне навантаження до 10 т. До її складу входять гідравлічна помпа (насос), що забезпечує створення зусилля для розтягування та рихтування металевих конструкцій і кузовів автомобілів, гідравлічний клин для піднімання важких предметів за мінімального зазору, а також комплект змінних насадок.
9.3.2. Системи контролю геометрії кузова
Системи контролю геометрії кузова (вимірювальні системи) призначені для визначення координат контрольних точок кузова під час виконання правочних робіт на стапелі. За їх допомогою можна оцінити технічний стан кузова, виявити навіть незначні деформації та відхилення від нормативної геометрії. Оскільки такі системи виконують вимірювальні функції, їх часто називають вимірювальними системами контролю геометрії кузова.
За принципом дії вимірювальні системи поділяють на:
– механічні;
– електронно-механічні;
– електронні:
– лазерні;
– ультразвукові;
– бінокулярні.
Усі сучасні вимірювальні системи стендів, окрім механічних, інтегруються з персональними комп’ютерами, що містять бази даних контрольних параметрів кузовів автомобілів різних марок і моделей.
Механічні системи (рис. 9.25) – комплекс рухомих гнучких градуйованих лінійок, тримачів і напрямних для можливості переміщення компонентів системи. Встановлюється система на стапелі, а процес вимірювання здійснюється рихтувальником вручну. Принцип роботи механічної системи полягає у вимірюваннях контрольних точок кузова в трьох площинах по осях X, Y, Z.
Переваги та недоліки механічних систем контролю геометрії кузова (рис. 9.26).
Рис. 9.25. Вимірювальний стенд з механічною вимірювальною системою (вимірювання – у прямокутній системі координат)
Рис. 9.26. Переваги та недоліки механічних систем контролю геометрії кузова
Електронно-механічні вимірювальні системи (рис. 9.27) відрізняються від механічних тим, що вимірювання координати здійснюється електронним пристроєм, і величина координати точки відображається на екрані пристрою (за принципом електронного штангенциркуля). Однак позиціонувати наконечники на контрольних точках кузова потрібно вручну як і в механічних системах. Електронний вимірювальний пристрій усуває ймовірність помилки, викликаної людським фактором.
Рис. 9.27. Вимірювальний стенд NAJA з електронно-механічною системою (вимірювання – у полярній системі координат) фірми CELETTE (Франція)
Сигнал із прийомного блоку надходить у комп’ютер, де за спеціальною програмою він обробляється й видається на дисплей у вигляді координати контрольної точки. Вимірювальна тумба й приладова стійка зв’язані між собою радіоканалом. Перед початком вимірювань вимірювальна тумба міцно фіксується під автомобілем, піднятим на підйомнику, і у якості вихідної інформації в комп’ютер уводяться координати трьох відомих контрольних точок, місце розташування яких відповідає конструкторській документації. Ці координати є базовими для інших вимірювань.
В основі роботи електронних систем вимірювання геометрії лежить формування комп’ютерної тривимірної моделі кузова. Електронні системи – сучасніші і технічно складніші в порівнянні з механічними. Вимірювання проводиться в автоматичному режимі. Конструктивно електронні системи є набором лазерних випромінювачів та приймачів, які сканують контрольні точки кузова і через Bluetooth передають дані до комп’ютера, де спеціальне програмне забезпечення формує тривимірну модель кузова. Корисною функцією служить наявність анімаційних підказок щодо проведення правочних робіт. Програма порівнює отримані дані з закладеними виробником кузова і обчислюється відхилення, яке відображається на моніторі в чисельному і графічному вигляді.
Лазерні системи (рис. 9.28) працюють за принципом сканування положень дзеркальних відбивачів, що розташовують на контрольних точках кузова. Такі системи мають в комплекті: лазерний сканер, діагностичну консоль з комп’ютером і периферійними пристроями, дзеркальні відбивачі і кронштейни для їх кріплення. Сканер розташовується на стапелі під кузовом автомобіля (або ж кріпиться на самому кузові), а дзеркала кріпляться в рекомендованих програмним забезпеченням точках (рекомендації контрольних точок залежать від марки автомобіля).
Рис. 9.28. Лазерна система контролю геометрії кузова
Лазерний промінь переміщується в горизонтальній площині, відбивається від дзеркал і повертається в приймач. Кути випромінювання і приймання фіксуються датчиками, а програма розраховує положення контрольних точок і будує просторові площини розташування деталей кузова. Кожне дзеркало має свій штрих-код, що дозволяє його ідентифікувати. Інтерфейс програми дозволяє відслідковувати як дефекти геометрії, так і процес виправлення.
В ультразвукових системах (рис. 9.29) сканувальним інструментом є ультразвук. На відміну від лазерних систем, в ультразвукових не потрібно забезпечувати пряму лінію між випромінювачем і датчиком. Випромінювачі посилають сигнали, які сприймаються високочастотними датчиками, розташованими по всій поверхні балки, що розташовується під автомобілем. Кожен випромінювач пов’язаний з кількома датчиками, що дозволяє безпомилково визначати положення випромінювача. На основі трьох непошкоджених точок будується площина паралельна днищу. Інші точки визначаються відносно цієї площини.
Рис. 9.29. Ультразвукова система контролю геометрії кузова
Бінокулярні системи (рис. 9.30) забезпечують безконтактне вимірювання координат мішені, фіксуючи її положення відеокамерами з подальшим тривимірним моделюванням. Спрацьовує принцип бінокулярного зору – так само працює людське око, коли нам необхідно візуально визначити відстань до предмета. Функцію «очей» виконують дві камери, розташовані на кінцях вимірювальної балки. Якщо в поле зору обох камер потрапляє контрастний об’єкт, система точно визначає його координати.
Рис. 9.30. Бінокулярна система контролю геометрії кузова
Таким контрастним об’єктом служать розташовані в особливому порядку світлодіодні лампи на мішені.
Достатньо доторкнутися щупом до точки на кузові, щоб визначити її положення в просторі, порівняти з координатами із бази даних і розрахувати відхилення.
