УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ПРАВКИ ДИСКОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЕС
UNIVERSAL BENCH FOR AUTOMOTIVE WHEEL DISC STRAIGHTENING

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для правки, и может быть использовано при ремонте деформированных литых, кованных и штампованных дисков автомобильных колес, получивших деформации различных поверхностей при эксплуатации автотранспорта. Правка и ремонт на данном стенде осуществляются с использованием термообработки деформированного диска с помощью электрического нагревательного устройства, с целью придания диску пластичности.
Известно оборудование: «Станок для правки дисков автомобильных колес» [1].
Указанный станок содержит смонтированные на станине узел шпинделя с планшайбой для закрепления выправляемого диска и правильный механизм с обкатными роликами, отличающийся тем, что правильный механизм установлен на станине с возможностью перемещения по выполненному в ней фигурному пазу и установки под углом 45°±10° к оси вращения выправляемого диска, а усилие правки от рабочего и прижимного роликов направлены перпендикулярно поверхности выправляемого диска под углом 45°±10° к оси его вращения, причем рабочий и прижимной ролики установлены на суппорте с возможностью перемещения вдоль продольной оси и смещения друг относительно друга вдоль этой оси. Станок содержит устройство нагрева выправляемых дисков из алюминиевых сплавов. На узел шпинделя установлен гидравлический домкрат с ручным приводом.
В описании работы станка не указано каким именно способом осуществляется разогрев диска, какое при этом применяется устройство. Не содержится информации об оптимальных температурах нагрева. Нагреву подвергаются только легкосплавные диски.
Известно изобретение: «Способ правки листовых изделий» [2].
Предметом изобретения является способ правки листовых изделий путем приложения перпендикулярных к плоскости правки сжимающих усилий и последующего нагрева без снятия нагрузки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения правки тонколистовых изделий, нагреву подвергают только центральную часть зажатого участка изделия.
Если имеется хлопун, изгиб или складка на изделии, то место, где они расположены целиком или частично (с последующей перестановкой, если нужно), сжимается оправками.
Сжатие может происходить до полного придания требуемой формы или приближения к ней. Далее производят кратковременный локальный нагрев небольшого (относительно всего зажатого места, к которому приложены усилия) пятна.
Наиболее подходящим источником нагрева является электрический контактный способ за счет электросопротивления выправляемого места. Для этого могут быть использованы сварочные точечные или роликовые машины.
Однако данный способ обеспечивает правку только тонколистовых и оребренных конструкций. Устройства нагрева, применяемые при электрическом контактном способе (сварочные точечные или роликовые машины), невозможно использовать для разогрева поверхности диска в зоне правки. Данный способ невозможно применить для правки деформированных участков дисков автомобильных колес, в том числе имеющих криволинейный изгиб посадочной поверхности обода диска в виде отклонения от параллельности внутренней посадочной полости диска относительно опорной поверхности диска, посредством которой диск соприкасается со ступицей оси автомобиля.
Наиболее близким по технической сути и принятым в качестве прототипа заявляемого технического решения является «Универсальный стенд для правки колес» [3].
Указанный стенд содержит роликовые правильные устройства и устройство для закрепления и привода выправляемых колес. Правильные устройства снабжены группами наружных и внутренних роликов, размещенных равномерно относительно окружности обода колеса. Стенд может быть снабжен сменными роликами для правки колес, имеющих различные формы бортовой закраины обода. Предусмотрен разогрев различных участков колеса, например, посредством горелок, укрепленных на раме при помощи штативов.
Однако нагрев диска при ремонте его на рассматриваемом стенде осуществляется в основном универсальными нагревательными приборами. Газовые горелки не обеспечивают нагрев диска до оптимальной температуры и поддержание ее в заданных пределах в течение всего процесса правки. Не решен вопрос о контроле температуры. Встроенными горелками может быть обеспечен нагрев лишь малой области диска, непосредственно соприкасающейся с пламенем горелок, и, как следствие, невозможно исправлять дефекты дисков колес в виде «восьмерок», требующие равномерного нагрева диска по всему объему. При непосредственном соприкосновении открытого пламени горелки с диском происходит окисление металла и защитного покрытия диска, что разрушает его поверхностную структуру и требует повторного нанесения защитного слоя. Одновременно снижается и срок эксплуатации диска. Применение газовых горелок сопровождается необходимостью строгого соблюдения правил техники безопасности при работе с открытым пламенем, а также по обслуживанию газового оборудования (хранения и транспортирования баллонов, находящихся под давлением).
Предлагаемым решением осуществляется задача создания устройства с расширенными функциональными возможностями, позволяющими устранить данные недостатки.
Технический результат достигается тем, что универсальный стенд для правки дисков автомобильных колес содержит установленные на раме устройство для закрепления и привода выправляемых дисков колес, в котором колесо крепится на приводном валу соосно с последним, а также роликовые правильные устройства с наружными и внутренними относительно обода колеса роликами. Правка и ремонт на данном стенде осуществляются с использованием термообработки деформированного диска с помощью электрического нагревательного устройства.
На фиг.1 схематично изображен общий вид стенда сбоку. Универсальный стенд для правки дисков автомобильных колес состоит из сварной рамы 1 с размещенными на ней электродвигателем 2, редуктором 3, приводным валом 4, парой вертикально расположенных рычагов 5, осуществляющих перемещение траверс 6, парой вертикально расположенных рычагов 7, осуществляющих перемещение наружных роликов 8, электрического нагревательного устройства, состоящего из внутреннего 9 и наружного 10 нагревателей, установленных на диске 16, которые в зависимости от требуемой степени нагрева диска, а также от степени доступности инструмента к деформированному участку могут применяться одновременно или по отдельности.
Траверсы 6 служат для передачи усилий правки от рычагов 5 к внутренним роликам.
Наружные ролики 8 со своими осями 11 закреплены посредством кронштейнов на обоих рычагах 7.
Обе пары рычагов 5 и 7 могут качаться вокруг осей 12, закрепленных посредством кронштейнов 13 на раме. Верхние концы каждой пары рычагов связаны между собой винтами 14 с трапецеидальной резьбой. Благодаря тому, что на своих концах винт имеет резьбу различных направлений вращения, при вращении маховиков 15 по часовой стрелке верхние концы рычагов сходятся, заставляя тем самым сходиться траверсы 6 и наружные ролики 8, а при вращении маховиков против часовой стрелки концы рычагов расходятся, разводя траверсы и наружные ролики.
Для возможности установки колеса на фланец приводного вала один из парных рычагов 5, расположенный со стороны, противоположной приводу, может освобождаться от винта и опускаться на пол, а соответствующая траверса полностью сниматься с приводного вала.
Внутренние ролики с траверсами обеспечивают получение требуемого диаметра, а наружные ролики требуемой ширины посадочной полки обода.
Внутренний и наружный нагреватели имеют одинаковую конфигурацию (в виде полуколец) (фиг.2) и общий принцип действия. Отличие состоит в том, что внутренний нагреватель 18 выполнен выгнутым по радиусу, соответствующему радиусу внутренней поверхности диска, а наружный 19 - наружной поверхности диска.
На фиг.3 показан электрический нагреватель, выполненный в виде двух полос металла 22 с обжатыми с обеих сторон краями. Причем высота нагревателя в несколько раз меньше его ширины. Нагревательный элемент устройства выполнен в виде двух многожильных шин 24, располагающихся по краям внутренней полости 25 нагревателя. На многожильные шины 24 смонтированы соединители, в резьбовые отверстия которых ввернуты винты 26 и 27 для фиксации соединителей на шинах 24 и закрепления спиралей 28. Вместо спиралей могу быть использованы плоские токопроводящие элементы. Количество спиралей и их размеры подбираются таким образом, чтобы их совокупная мощность обеспечила разогрев диска до требуемой температуры за короткий промежуток времени и поддерживала эту температуру во время правки диска.
Полосы металла 22 электрического нагревателя могут быть изготовлены, например, из тонкой листовой стали (жести). Внутренняя полость выстилается электроизолирующим теплостойким и теплопроводным материалом 21, например миканитом со стеклотканью. В качестве материала соединителей может быть использована, например, медь (латунь, нержавейка).
Для фиксации изолирующего материала 21 в полости электрического нагревателя его приклеивают к внутренней полости нагревателя термоклеем 23. Дополнительная фиксация нагревательного элемента и изолирующего материала обеспечивается обжатием краев полос жести в виде замка.
Для подключения электрического нагревательного устройства к источнику питания концы многожильных шин 24 выводятся наружу корпуса нагревателя, снабжаются керамическими бусами 29 и заканчиваются петлями 30 (фиг.3).
Для обеспечения безопасности оператора стенда в случае нарушения целостности электрического нагревательного устройства противоположные от выведенных шин края нагревателей 18 и 19 оснащают устройствами заземления 20 (фиг.2).
Стенд работает следующим образом (фиг.1).
Установка внутреннего 9 и наружного 10 нагревателей на диск 16 производится вне стенда. При этом они удерживаются на поверхностях диска за счет сил трения и упругости корпусов. Оболочка нагревателей выполнена из упругого материала, что позволяет нагревателям за счет пружинных свойств их стенок плотно прилегать к поверхностям диска.
На фланце приводного вала 4 крепится диск 16, подлежащий правке. В соответствии с формой бортовой закраины обода выбираются наружные ролики 8, которые устанавливаются на вертикальных рычагах 7, и внутренние ролики, которые устанавливаются в траверсах 6.
Петли многожильных шин 17 соединяются с проводами источника питания. Подключается заземление. Питающее напряжение источника тока разогревает спирали нагревателя. При этом первоначально (при первом включении) осуществляется регулировка степени разогрева нагревателя до требуемого уровня нагрева диска.
Разогрев диска обеспечивает достижение пластичности материала диска и, следовательно, позволяет произвести квалифицированное исправление дефектов диска.
Для объективности контроля температуры нагретого диска используется прибор, например термометр или пирометр.
Предусматривается автоматическое поддержание требуемой температуры нагрева с использованием автоматического устройства, обеспечивающего выключение электрического нагревательного устройства по достижению заданной температуры и его включение, когда температура начинает падать.
После этого включается электродвигатель, который через редуктор приводит во вращение приводной вал вместе с укрепленным на нем колесом. Вращением маховиков 15 по часовой стрелке осуществляют равномерное сближение наружных роликов 8 и траверс 6 между собой, вследствие чего наружные и внутренние ролики сближаются друг с другом и начинают прокатывать между собой поверхность обода.
Вращаясь, обод под воздействием наружных и внутренних роликов полностью выправляется.
По окончании исправления дефектов диска электрическое нагревательное устройство обесточивается, отключается заземление, диск снимается со стенда и нагревательное устройство извлекается из полости диска.
Источники информации
1. «Станок для правки дисков автомобильных колес» свидетельство на полезную модель в классе B21D 3/02, автор Нестеров А.А., заявлено 23.08.2004.
2. «Способ правки листовых изделий» №465250 СССР, заявлен 07.07.69.
3. «Универсальный стенд для правки колес» №2062153 РФ, заявлен 06.05.92.