Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,858

Расчет сошки рулевого управления автобуса «Волжанин-4298»

Чернова Г.А. 1 Бадиков К.А. 1 Щипцова Т.А. 1
1 Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета
1. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник для студентов вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с., ил.
2. Лукин П.П. и др. Конструирование и расчет автомобиля: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобили и тракторы» / П.П. Лукин, Г.А. Гаспарянц, В.Ф. Родионов. – М.: Машиностроение, 1984. – 376 с., ил.
3. Автобусный завод «Волжанин»: [Электронный ресурс]. URL:http://www.volzhanin.ru. (Дата обращения: 13.02.2013).

Автобусы «Волжанин-4298» эксплуатируются в муниципальном унитарном предприятии ВАК-1732 на городских пассажирских перевозках. В процессе эксплуатации автобусов отмечаются сходы автобусов с линии из-за неисправности рулевого управления.

На автобусе «Волжанин» установлен рулевой механизм марки ZF8033 типа «винт – шариковая гайка – рейка – сектор». Рулевой привод с гидроусилителем, устройство которого представлено на рис. 1.

cher1.tif

Рис. 1. Схема сил в рулевом механизме типа винт – гайка и рейка – сектор: Р – окружная сила; Q – осевая сила; R – радиальная сила; t – шаг винта; δ – угол наклона зубчатого сектора

За период c 2008 года по 31 декабря 2012 года 13 автобусов модели «Волжанин – 4298» и ее модификаций сошли с линии 118 раз с неисправностью рулевого механизма, диаграмма неисправностей указана на рис. 2.

Основные неисправности рулевого управления: люфт продольной рулевой тяги; люфт поперечной рулевой тяги; люфт карданного вала руля; люфт пальца рулевой тяги; крепление насоса гидроусилителя; течь масла с рулевого механизма; течь масла с насоса гидроусилителя; тугое рулевое управление и биение руля.

cher2.tif

Рис. 2. Количество сходов с неисправностью рулевого управления по годам для автобуса модели «Волжанин-4298» и её модификаций

В связи с определением причин неисправностей проводится прочностной расчет сошки и шарового пальца.

cher3.tif

Рис. 3. Расчетная схема для расчета сошки рулевого механизма: с – вынос шарового пальца; ас – расстояние от оси шарового пальца до оси рулевого вала; lx – расстояние от оси шарового пальца до опасного сечения А-А; dc – диаметр шарового пальца

Произведен расчет сошки рулевого управления, вала сошки на кручение. Сошка рассчитывается по наиболее опасному сечению А-А на сложное напряжение (изгиб и кручение), которое располагается у основания сошки.

Материал шарового пальца – сталь 24Х.

 

Результаты расчета сошки

Параметры

Обозначение

Единица измерения

Величина

-

Напряжение кручения

τк

МПа

236,198

[τк]≤350

Напряжение изгиба в опасном сечении рулевой сошки А-А

σи

МПа

126,830

[σи]≤300

Напряжение кручения в сечении А-А

τК

МПа

115,024

[τК]≤350

Напряжение изгиба в шаровом пальце сошки

σи

МПа

292,886

[σи]≤300

Напряжение сжатия в шаровом пальце сошки

σсм

МПа

7,221

[σсж]≤25…35

Напряжение среза в шаровом пальце сошки сечение В-В

σср

МПа

1,805

[σср]≤25…35

 

Проведенный расчет показал, что прочностные свойства сошки рулевого механизма обеспечиваются. В шаровом пальце напряжение сжатия и среза меньше рекомендуемых значений.

Сходы с неисправностями рулевого управления зависят от множества факторов. Расчет исключил производственный фактор. Однако из-за отсутствия грязезащитного чехла на шаровых пальцах и неудовлетворительного состояния дорог возможен дополнительный износ и выбивание шаровых пальцев.

Предлагается: при производстве автобусов устанавливать чехлы на шаровые соединения; учитывать дополнительные нагрузки на рулевое управление при эксплуатации автобуса по пригородным маршрутам увеличить диаметр шарового пальца до 40 мм.


Библиографическая ссылка

Чернова Г.А., Бадиков К.А., Щипцова Т.А. Расчет сошки рулевого управления автобуса «Волжанин-4298» // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 8-1. – С. 12-13;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=32379 (дата обращения: 23.06.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252