СТЕНД ДЛЯ ПРАВКИ КОЛЕСНЫХ ДИСКОВ МОТОЦИКЛОВ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, более конкретно, к стендам для правки колесных дисков мотоциклов и может найти применение на предприятиях автосервиса при устранении дефектов колесных дисков, связанных с осевым или радиальным биением частей дисков, возникающих в результате нарушения режимов эксплуатации мотоциклов.
Известно устройство для восстановления колесных дисков, содержащее деформирующий элемент, опорный ложемент с роликами, не менее двух колодок, контрольный и фиксирующий элементы (см. патент РФ №47828, опублик. 10.09.2005).
Колесный диск, подлежащий восстановлению в известном устройстве, устанавливают на ролики ложемента, фиксируют оправкой и поджимают колодками. Внутри колесного диска устанавливают опору для домкрата, диск прокручивают на роликах и выявляют области расположения дефектов на контролируемых поверхностях с помощью индикаторов. Когда расположение дефектов выявлено, диск устанавливают в ремонтируемом положении на роликах ложемента, фиксируют оправкой и поджимается колодками. Затем деформированный элемент диска выправляют с помощью домкрата, установленного на опоре внутри обода диска.
Известное устройство предназначено для ремонта колесных дисков автомобилей и может найти применение при правке литых и кованных колесных дисков современных мотоциклов. При этом использование упомянутых средств предполагает поочередное многократное выполнение оператором ряда ручных операций: установка, фиксация и поджим дисков, установка домкрата и правка каждого из дефектных участков колесных дисков. Указанные факторы в целом снижают эффективность устройства и увеличивает время ремонта колесных дисков.
Наиболее близким техническим решением к предложенному, является стенд для правки колесных дисков мотоциклов, включающий средства для механического воздействия на деформированные участки дисков (см. Стенд для правки мотоциклетных дисков «Лидер», производитель ООО «ПКФ СиБЕК», Россия, 644033, г.Омск, ул. Красный Путь, 78, www.sibek.ru - прототип).
Особенностью известного стенда для правки колесных дисков мотоциклов является наличие в его составе электродвигателя, гидропривода, масляного насоса, гидрораспределителя, редукционных клапанов, гидроцилиндров, механических упоров, фиксаторов, центрирующих и выравнивающих втулок и др. Для ликвидации радиального или торцевого биения диска необходимо выбрать зону дефекта, зафиксировать диск подвижными винтовыми упорами и, в зависимости от типа повреждения, произвести соответствующий вид правки с помощью мобильного или стационарного гидроцилиндра.
К недостаткам известного стенда можно отнести сравнительно сложную процедуру установки дисков, измерения величины и месторасположения дефектов, фиксации и гидромеханической правки литых и кованных мотоциклетных дисков. Следствием этого является низкая производительность стенда - не более 4-х отремонтированных дисков в час. Кроме того, известный стенд имеет ограничения по номенклатуре ремонтируемых колесных дисков, в том числе, из-за возможного несоответствия посадочных размеров и оснастки для фиксации мотоциклетных дисков различных производителей.
Решаемой задачей полезной модели является создание эффективного и удобного в эксплуатации универсального стенда для предварительной и финишной правки литых и кованных колесных дисков современных мотоциклов до полного устранения дефектов или уменьшения отклонений размеров дисков до нормативных значений в условиях предприятий автосервиса без ограничений по их модификациям, габаритам и материалу дисков.
Указанная задача решается тем, что в стенде для правки колесных дисков мотоциклов, включающем средства для механического воздействия на деформированные участки колесных дисков, согласно полезной модели, он содержит механизированный агрегат, выполненный на базе токарного станка с возможностью установки в патроне шпинделя колесных дисков различных производителей, средства для механического воздействия на деформированные участки колесных дисков включают комбинированный инструмент, снабженный рабочими наконечниками для вытяжки металла и удлиненным телом для его крепления в резцедержателе токарного станка, причем средства для установки колесных дисков в патроне шпинделя включают набор имитаторов их осей, каждый из которых выполнен в виде вала, на концах которого имеются первый и второй хвостовики для крепления в патроне шпинделя, причем первый хвостовик выполнен за одно целое с валом, второй хвостовик выполнен с возможностью навинчивания на резьбовую часть вала, а между хвостовиками размещена, по крайней мере, одна съемная шайба для контакта с опорной поверхностью диска.
Кроме того, удлиненное тело комбинированного инструмента может быть выполнено в виде призмы прямоугольного сечения, снабженной на каждом из концов клинообразным и овальным рабочими наконечниками, причем набор имитаторов осей колесных дисков может содержать 4-10 их модификаций и соответствующий набор съемных шайб для установки колесных дисков отечественного и иностранного производства.
Кроме того, механизированный агрегат может быть выполнен на базе токарного станка ДИП - 300, снабженного системой автоматической продольной и поперечной подачи резцедержателя с комбинированным инструментом и средствами контроля отклонений размеров дисков от нормативных.
Такое выполнение стенда позволяет решить поставленную задачу создания высокопроизводительного и удобного в эксплуатации универсального стенда для устранения на этапе предварительной и финишной правки типичных дефектов литых и кованных колесных дисков современных мотоциклов в условиях предприятий автосервиса.
Для предложенного стенда практически отсутствуют ограничения по размерному ряду, материалам и техническим характеристикам ремонтируемых дисков. Производительность такого стенда достигает 10 отремонтированных дисков в час и более. Высокая производительность и качество ремонта колесных дисков мотоциклов на предложенном стенде обусловлены использованием специальной оснастки и механизированного агрегата на базе токарного станка, а также строгим соблюдением технологического процесса правки с учетом приобретенного оператором стенда опыта и в соответствии с рекомендациями производителей.
С помощью автоматической продольной и поперечной подачи резцедержателя с комбинированным инструментом в заданном направлении осуществляется быстрое и одновременно дозированное силовое воздействие наконечника инструмента на части диска для выправки дефектов путем вытяжки металла по направлениям вдоль или поперек оси диска.
Наличие в составе стенда комбинированного инструмента с фигурными рабочими наконечниками и применение автоматического привода подвижного держателя инструмента позволяет, при указанных условиях, осуществить пластическую деформацию металла в зоне дефекта и восстановить исходные размеры диска. Следует также отметить, что высокое размещение шпинделя над станиной станка в группе токарных станков типа ДИП обеспечивает установку и ремонт дефектных колесных дисков мотоциклов большинства производителей.
Комбинированный инструмент, снабженный двумя фигурными рабочими наконечниками клинообразной и овальной формы, используется для правки типичных дефектов мотоциклетных дисков, связанных с радиальными и осевыми биениями боковых закраин дисков, радиальными биениями посадочных полок и дефектов типа вмятин, составляющих практически всю возможную гамму дефектов колесных дисков мотоциклов. При этом, благодаря наличию систем продольной и поперечной подач держателя комбинированного инструмента, оператору требуется минимальное время для смены вида наконечника и для его установки относительно дефектного участка колесного диска. Следует также отметить дополнительное повышение эффективности ремонта мотоциклетных дисков на данном стенде, поскольку здесь отсутствует необходимость в замене и демонтаже подшипниковых узлов.
Опытным путем установлено, что общее количество имитаторов осей колесных дисков в наборе для фиксации в патроне шпинделя большинства колесных дисков мотоциклов может составлять от 4 до 10 модификаций. Количество имитаторов осей менее 4 ограничивает область использования стенда, более 10 является избыточным. Диаметр валов имитаторов осей находится в диапазоне 12-32 мм, диаметр хвостовиков 40-50 мм, наружный диаметр съемных шайб 40-80 мм, а их толщина 4-25 мм. Из практики эксплуатации предложенного стенда известно, что количество съемных шайб для оснащения имитаторов осей может находиться в диапазоне от 8 до 16 шт.В случае использования одной съемной шайбы для имитатора оси со стороны первого хвостовика, функции второй шайбы может выполнять кольцевой выступ увеличенного диаметра на втором хвостовике. Указанное число модификаций имитаторов осей с дополнительными съемными шайбами является достаточным для ремонта большинства типов колесных дисков мотоциклов отечественных и зарубежных производителей (их количество приближается к ста). При этом общее число модификаций мотоциклетных дисков различных фирм по форме, габаритам, материалу и дизайну дисков достигает нескольких сотен. При этом выполнение имитаторов осей дисков обеспечивает их посадку в подшипниковые узлы основных типов широкого размерного ряда колесных дисков мотоциклов и необходимую фиксацию в патроне шпинделя механизированного агрегата, выполненного на базе токарного станка марки ДИП-300.
На фиг.1 схематически представлен вид предложенного стенда в плане.
Стенд для правки колесных дисков мотоциклов, содержит механизированный агрегат, выполненный на базе токарного станка 1 с возможностью установки в патроне 2 шпинделя колесных дисков 3 мотоциклов различных производителей.
Средства для механического воздействия на деформированные участки дисков 3 включают комбинированный инструмент 4, снабженный двумя фигурными наконечниками 5 для вытяжки металла и удлиненным телом для его крепления в гнездах резцедержателя 6 токарного станка 1. Средства для установки дисков 3 в патроне 2 шпинделя включают набор имитаторов осей 7 колесных дисков 3 мотоциклов, каждый из которых выполнен в виде вала, на концах которого имеются первый и второй хвостовики 8, 9 для крепления в патроне 2 шпинделя, причем первый хвостовик 8 выполнен за одно целое с валом, второй хвостовик 9 выполнен с возможностью навинчивания на резьбовую часть вала, а между хвостовиками размещена, по крайней мере, одна съемная шайба 10 для контакта с опорной поверхностью диска 3.
Удлиненное тело комбинированного инструмента 4 выполнено в виде призмы прямоугольного сечения, снабженной на каждом из концов клинообразным и овальным рабочими наконечниками 5 для вытяжки металла. Набор имитаторов осей 7 колесных дисков 3 в оптимальном варианте содержит шесть модификаций имитаторов разной длины и набор съемных шайб 10 в количестве 8 - 12 шт.для оснащения и ремонта основных типов колесных дисков 3 мотоциклов. В случае использования одной съемной шайбы 10 для имитатора оси 7 со стороны первого хвостовика 8, функции второй шайбы выполняет кольцевой выступ 11 увеличенного диаметра на втором хвостовике 9. При этом сторона одной или двух съемных шайб 10, обращенных к колесному диску 3 может иметь фигурную поверхность (в виде кольцевой проточки, конуса и т.п.) для защиты подшипников 12 и сальников втулки 13.
На фиг.1 изображен колесный диск 3 мотоцикла, закрепленный на валу имитатора оси 7 между кольцевым выступом 11 и съемной шайбой 10 со стороны первого хвостовика 8. При этом указанный вал по посадке скольжения входит в отверстия подшипников 12 во втулке 13 колесного диска 3. Хвостовик 9 зажат в патроне 2 шпинделя токарного станка 1, а вращающийся центр 14 задней бабки 15 поджимает хвостовик 8.
Механизированный агрегат предложенного стенда выполнен на базе токарного станка типа ДИП - 300 (производство станкостроительного завода им С.М. Кирова) с возможностью вращения ремонтируемых колесных дисков 3 в процессе правки с регулируемой скоростью до 400 об/мин. При этом токарный станок 1 имеет систему автоматической продольной и поперечной подачи резцедержателя 6 с закрепленными на нем комбинированным инструментом 4 для дозированного силового воздействия рабочими наконечниками 5 на дефектные участки колесного диска 3.
Стенд может быть дополнительно снабжен средствами контроля отклонений размеров дисков 3 от нормативных, например, в виде индикаторов биений и линейных отклонений размеров дисков (не показаны).
Стенд для правки колесных дисков мотоциклов функционирует следующим образом.
Предварительно оператор стенда проводит измерение геометрических параметров ремонтируемого колесного диска 3 мотоцикла для выяснения месторасположения дефектных участков и величины отклонений его фактических размеров от нормативных значений. Оператор определяет уровень указанных отклонений известными инструментальными методами с помощью соответствующих приспособлений или на специализированном стенде для дефектации дисков (не показаны).
В зависимости от типа конкретного ремонтируемого колесного диска 3 оператор подбирает по каталогу соответствующей фирмы производителя (HONDA, SUZUKI, YAMAHA и т.п.) из имеющегося набора имитатор оси 7, соответствующий посадочным размерам подшипников 12 и длине центральных втулок 13. Сборку диска 3 и имитатора оси 7 оператор осуществляет перед установкой в патроне 2 токарного станка 1 беж демонтажа подшипникового узла мотоциклетного диска. Затем оператор зажимает в патроне 2 токарного станка 1 сначала один из хвостовиков имитатора оси 7 с закрепленным на нем диском 3. Второй хвостовик поджимается вращающимся центром 14 задней бабки 15 для предотвращения перекоса колесного диска 3 при правке. При этом обеспечиваются необходимые жесткость крепления и центровка диска 3 относительно оси шпинделя токарного станка 1.
С помощью стандартных индикаторов или по величине зазора между поверхностью вращающегося диска 3 и неподвижной деталью, например, мерительного инструмента, оператор проверяет характер дефектов и величину осевого или радиального биения элементов диска 3. Необходимость предварительной или финишной правки колесных дисков 3 на предложенном стенде возникает, преимущественно, при наличии на дисках вмятин или дефектов, связанных с радиальными и осевыми биениями частей диска в пределах 0,5-12 мм и более. Для устранения незначительных (0,5-2 мм) радиальных биений диска в области посадочных полок можно воспользоваться инструментом с фигурным рабочим наконечником 5 овальной или клинообразной формы, который оператор сначала закрепляет в резцедержателе 6, затем подводит с использованием автоматической подачи или вручную к внутренней или наружной точке обода неподвижного диска 3 в области обнаруженного дефекта.
При этом оператор использует подачу резцедержателя 6 с указанным инструментом в направлении от оси или к оси диска 3. Для устранения осевого биения закраин диска 3 оператор может использовать подачу резцедержателя 6 с указанным инструментом в направлении к патрону 2 вдоль оси диска 3.
На каждую из данных операций обычно уходит от долей до нескольких минут, что зависит от сложности дефектов. Во всех случаях оператор оценивает силу давления рабочего наконечника 5 комбинированного инструмента на деформированный участок диска 3, прежде всего, при визуальном наблюдении за уровнем деформации, превышение которого легко предотвратить отключением соответствующей подачи резцедержателя 6. Для повышения точности оператор оценивает данные показатели по шкалам привода резцедержателя.
Опыт работы на стенде показывает, что для некоторых дисков, при значительной величине отклонения размеров от нормативных, оператор может неоднократно повторять операцию правки до достижения исходных геометрических параметров колесного диска мотоцикла. Интенсивность таких воздействий определяется опытным путем и зависит от многих факторов, в частности, от величины деформации диска, жесткости деформированных участков, от материала диска и способа его изготовления.
При радиальном биении диска 3 в области закраин может использоваться инструмент с овальным наконечником 5, который подводится оператором снаружи или изнутри к закраине диска 3 с последующим включением поперечной подачи в направлении от оси диска или наоборот для восстановления его исходной формы. При этом комбинированный инструмент с фигурными наконечниками должен иметь достаточную длину для устранения радиальных биений посадочных полок или дефектов в виде вмятин на всей ширине обода неподвижного диска.
Эффективность предложенного стенда повышается за счет его оснащения механизированным агрегатом в виде специальным образом оснащенного токарного станка с большой высотой шпинделя и указанными инструментальными средствами механического воздействия на деформированные участки дисков. Оснащение стенда набором указанных имитаторов осей и комбинированного инструмента улучшает организацию работ по предварительной и финишной правке колесных дисков мотоциклов большинства отечественных и зарубежных производителей.
Ремонт колесных дисков мотоциклов на предложенном стенде обеспечивает сохранение исходной структуры металла диска.
Высокое качество ремонта дисков на данном стенде обусловлено, в том числе, строгим соблюдением технологического процесса холодной пластической деформации элементов диска с учетом рекомендаций производителей. Предложенный стенд изготовлен согласно полезной модели и прошел необходимые технические испытания, которые подтвердили основные характеристики стенда и качество ремонта колесных дисков мотоциклов различных производителей.