ДЕФЕКТАЦИЯ ПРУЖИН
Основные дефекты пружин: излом, трещины, следы коррозии на поверхности витков, усадка длины в свободном состоянии и потеря упругости.
Пружины считаются годными, если поверхности витков концентричные ровные, гладкие, без следов износа от трения о смежные детали, проникающей коррозии и трещин, опорные торцы плоские и перпендикулярные оси пружины. Неравномерность шага витка не должна превышать 20%, непрямолинейность образующей пружины в свободном состоянии — не более 3 мм на длине 100мм.
Пружины выбраковывают при изломах, трещинах, следах коррозии более 10 % площади поверхности. Пружины подвергают восстановлению при отсутствии вышеперечисленных дефектов, но получившие усадку по длине и потерявшим свою упругость.
После визуального контроля партии пружин (по заданию преподавателя) измерить штангенциркулем ШЦ-11-160-0,1 (ГОСТ 166-80) длину в свободном состоянии, проверить упругость на специальном приборе МИП-100-2 (Рисунок 9.1). Суть контроля последнего, но самого важного параметра, заключается в определении усилия, развиваемого пружиной при её сжатии до рабочей длины, установленной техническими требованиями на дефектацию (Приложение 3).
|
Если измеренное усилие меньше допускаемого, пружина подлежит выбраковке или восстановлению.
|
Результаты контроля пружин представить в отчёте в форме таблицы 9.1.
Источник статьи: http://studopedia.ru/15_85691_defektatsiya-pruzhin.html
Как проверить пружины подвески автомобиля
Вопрос, как проверить пружину зачастую интересует автовладельцев лишь когда автомобиль «проседает» даже при небольшой нагрузке, а то и без нее. Однако такую проверку пружин подвески стояло сделать еще только при появлении первых симптомов их износа. Лучше всего делать диагностику в условиях автосервиса на специальном стенде, но самую простую проверку состояния пружин можно сделать и в гаражных условиях своими руками. Для этого не нужен специальный инструмент, а процедура доступна практически каждому.
Признаки неисправности пружин подвески
Для потребности в выполнении проверки усталости пружин подвески авто могут стать появления одного или нескольких признаков. Среди них:
- Невооруженным глазом видно, что одна из сторон автомобиля «просела» больше другой в незагруженном состоянии (без груза и пассажиров). Смотреть надо на одной оси, то есть, например, сравнивать переднюю левую и переднюю правую пружины. В таких случаях скорее всего пружина просела либо полностью сломалась (на просевшей стороне). Однако тут есть нюанс, заключающийся в том, что на просадку одной или другой стороны может влиять так называемый стакан, то есть, место, в которое упирается пружина. Зачастую на старых автомобилях (чаще всего ВАЗ-«классика») стакан проваливается. При диагностике нужно будет проверить как усталость пружины, так и стакан.
- Металлический лязг во время езды по неровной дороге — это явный признак лопнувшей пружины подвески. Причем указанный лязг может издаваться даже при езде по небольшим кочкам либо выбоинам. Однако в данном случае имеет смысл также проверить рулевую рейку и шаровую. Металлический лязг обычно указывает на то, что один из витков пружины частично или полностью лопнул.
- Низкая посадка машины при загрузке, даже незначительной. Особенно, если до этого все было хорошо и такого явления не наблюдалось. Обычно такая проблема чаще встречается на задних пружинах, и при этом колеса начинают чиркать о подкрылки, а брызговики начинают касаться поверхности дороги. Это очень опасная ситуация, поскольку таким образом в аварийном режиме изнашиваются покрышки, и в один «прекрасный» момент они могут попросту лопнуть.
- Сильная вибрация и тряска во время движения автомобиля, даже по ровной дороге. При этом тряска возрастает по мере увеличения скорости движения машины. Как правило, — это признак того, что пружина лопнула полностью.
- Уменьшение плавности хода. Это можно заметить, сравнив эксплуатацию машины до появления проблемы и после. Обычно пружина перестает нормально работать и при проезде неровностей автомобиль подскакивает либо ныряет в яму.
- Значительный крен автомобиля даже при не резком торможении.
При появлении хотя бы одного из перечисленных выше признаков имеет смысл выполнить комплексную диагностику подвески, и в том числе проверку пружин амортизатора. Причем проверку желательно выполнить не только с той стороны, где просела машина, но и все остальные тоже.
Причины поломки пружины
Существует пять основных причин, по которым задние и/или передние пружины полностью или частично выходят из строя.
- Усталость металла и износ пружин. Происходит это по естественным причинам со временем. Металл в процессе эксплуатации становится мягче и податливее, соответственно, и пружина становится мягче. А также при столкновении витков пружины ржавеют и появляются микротрещины. Особенно вредно для прутков сильные удары возникающие при наезде машины на большой скорости на выбоину или кочку.
- Постоянное трение витков ослабленной либо сильно загруженной пружины между собой. По этой причине снижается жесткость пружины, а поверхность самих витков становится не круглая, как была изначально, а имеющая выработанную плоскость. Соответственно, по этой причине пруток становится тоньше, а значит и пружина слабее.
- Перегрузка автомобиля и езда на нем в таком состоянии на большой скорости по неровностям или расстояния. В таких условиях страдают все элементы подвески, в том числе, пружины.
- Коррозия металла пружин. Это очень частая причина, по которой пружины выходят из строя. Со временем краска на их поверхности облущивается, а вода и дорожные реагенты делают свое дело. Интересно, что если коррозия «съела» на 10-мм проволоке пружины слой всего лишь 0,15 мм, то сечение указанной проволоки уменьшается аж на 6%!
- Установка неподходящей пружины. В частности, это может произойти по причине неправильного подбора детали. Другой вариант — заводской брак. Зачастую бывает так, что в одной упаковке помещаются пружины с разной жесткостью.
Как проверить пружину подвески
Чтобы проверить состояние пружины подвески автомобиля ее необходимо предварительно демонтировать со своего посадочного места, очистить от грязи и ржавчины. Это позволит визуально оценить ее состояние, проверить наличие трещин, сколов и прочих дефектов.
В первую очередь необходимо проверить пружину на жесткость. Однако перед тем нужно узнать, к какому классу она относится, а также, какие именно пружины рекомендует устанавливать производитель автомобиля на ту часть подвески, откуда она была демонтирована.
Все пружины делятся на два основных класса — А и В. Их отличия состоят в жесткости и длине. Длина А-пружин составляет до 27,8 см, а длина В-пружин составляет свыше 27,8 см. Что касается цветовой маркировки, то это зависит от конкретной автомобильной марки и производителя пружин.
Проверка прессом
Чтобы определить усталость пружин методом сжатия нужно знать какой жесткости она должна быть установлена в указанном месте с тем, чтобы знать, с чем сравнивать полученный в будущем результат. Так, в гаражных условиях жесткость пружины можно проверить при помощи следующих инструментов:
- двух брусков квадратной формы толщиной не менее 1,2 см и площадью немного больше, чем площадь торца измеряемой пружины;
- напольные весы;
- ручной пресс (управляемый с помощью резьбового привода).
Алгоритм проверки в этом случае будет таким:
- С помощью напольных весов узнать суммарную массу обоих брусков и измеряемой пружины.
- Установить напольные весы на нижнюю площадку пресса, установить на них один из предварительно приготовленных брусков.
- На брусок поставить пружину, и сверху на нее положить второй брусок.
- Приводя в действие пресс необходимо сжимать пружину.
- Значение сжатия (расстояние) и давление необходимо выбрать предварительно в соответствии с документацией. Соответственно, конкретных рекомендаций здесь быть не может.
- От полученного значения усилия (в килограммах силы) необходимо отнять измеренную ранее суммарную массу брусков и пружины.
В случае, если пружина сжалась на определенное расстояние при недостаточном усилии, то это говорит о том, что она значительно ослабла и ее желательно заменить. Однако решение о замене необходимо принимать еще и на основании визуального осмотра, а также информации о том, сколько километров пробега машина проездила с данной пружиной.
Однако на практике такой метод осуществить достаточно проблематично, поскольку для теста необходимо развивать значительные усилия. Например, при тестировании пружин автомобиля ВАЗ-2110 нужно развить усилия, равные 325 килограмм-силы. При этом значении стандартные пружины передней подвески должны иметь длину не менее 201 мм (для так называемой «европейской» пружины аналогичное значение будет составлять 182 мм). Для задней стандартной пружины при том же усилии ее длина будет составлять не менее 233 мм (для «европейской» — не менее 223 мм).
Теоретические вычисления
Допустимое геометрическое изменение пружины, а также ее жесткость можно еще вычислить по соответствующим формулам. Так, геометрическое изменение вычисляется следующим образом: Х = F × L / C. Здесь X — изменение размера пружины, F — прикладываемое усилие, L — начальная длина пружины, C — коэффициент пропорциональности, табличная величина (зависит от радиуса витковой части пружины, материала ее изготовления, диаметра прута).
Аналогично жесткость пружины вычисляется по другой формуле — k = F / X. Здесь тоже F — это сила, а X — измеренный в результате опыта размер сжатой пружины. Сложность подобных вычислений обусловлена тем, что нужно знать коэффициент пропорциональности, а эту информацию можно найти только в технической документации.
Проверка по мануалу
В технической документации (мануале) к любому автомобилю есть подробное описание процедуры проверки клиренса, и, в частности, пружин. Рассмотрим подобную диагностику на примере популярного автомобиля Toyota Camry. Так, для этого предварительно необходимо измерить четыре параметра:
- А — расстояние (клиренс) от центра измеряемого переднего колеса до поверхности, на которой установлена машина;
- В — расстояние от центра болта более низко расположенного рычага подвески №2 измеряемого переднего колеса;
- D — расстояние от центра измеряемого заднего колеса до земли (клиренс);
- C — расстояние от центра болта крепления продольного рычага соответствующего измеряемого заднего колеса до земли.
Далее необходимо найти разницу между значениями А и В, а также C и D. После этого сравнить с приведенными данными в таблице минимально допустимыми значениями. Если полученные в результате замера значения будут ниже, чем приведенные в ней, то необходимо проводить дополнительную диагностику. Возможно придется воспользоваться дополнительными проставками, либо заменить пружину на новую. Если же полученные значения больше, чем минимально допустимые — значит, с пружиной все в порядке (если нет дополнительных симптомов неисправности).
| Колеса (ось) | Значение клиренса, мм |
|---|---|
| Двигатель 1MZ-FE, (объем 3,0 литра) диаметр резины любой | |
| Передние | A — B: 116 |
| Задние | D — C: 40 |
| Двигатель 1AZ-FE (объем 2,0 литра), 2AZ-FE (объем 2,4 литра), диаметр резины — 15 дюймов | |
| Передние | A — B: 115 |
| Задние | D — C: 40 |
| Двигатель 1AZ-FE (объем 2,0 литра), 2AZ-FE (объем 2,4 литра), диаметр резины — 16 дюймов | |
| Передние | A — B: 115 |
| Задние | D — C: 38 |
| Двигатель любой, диаметр резины более 16 дюймов | |
| Передние | A — B: 101 |
| Задние | D — C: 25 |
Для других моделей автомобилей в технической документации можно найти описание аналогичной процедуры с соответствующими значениями. Как правило, алгоритм проверки идентичен или мало чем отличается (могут отличаться контрольные измерительные точки).
Дополнительно
Также имеет смысл проверить пружины передней подвески в случае, если например, при переезде “лежачего полицейского” в городских условиях (или подобного препятствия) нос машины значительно опускается вниз, вплоть до того, что чиркает покрытие асфальта. Это говорит о том, что пружины значительно ослабли, и, соответственно, нуждаются либо в установке дополнительных проставок, либо в замене.
При проверке состояния пружины также необходимо обратить внимание на состояние резиновых проставок под них. Со временем они естественным образом изнашиваются, соответственно, при значительном износе резиновые прокладки необходимо заменить на новые. При этом важно учитывать их высоту с тем, чтобы обеспечить нормальное значение клиренса автомобиля.
Когда менять пружины
Пружины имеет смысл менять в следующих случаях:
- Замена вместе с неисправным амортизатором. Подобная замена обусловлена тем, что если указанный элемент вышел из строя, значит, скорее всего, и пружина уже значительно изношена и скоро возможно произойдет ее поломка. Кроме этого, если амортизатор будет более жесткий, а пружина мягкая, то это негативно отразится на общей работе подвески автомобиля.
- При явной поломке витков. Если пружина сломалась полностью, то ее необходимо менять на новую, причем как можно быстрее. Эксплуатация машины с такой поломкой потенциально опасна, поскольку у нее ухудшается управляемость. Кроме этого, страдают другие элементы подвески.
- Сильный крен автомобиля в одну из сторон. Однако в данном случае необходима дополнительная диагностика пружины ведь такая ситуация может возникать когда выходит из строя амортизатор. В некоторых случаях (если пружина еще в более-менее нормальном состоянии и лишь ослаблена), то ситуацию можно поправить с помощью резиновых проставок, которые устанавливаются в стакан, тем самым выравнивая клиренс автомобиля.
- Значительная коррозия. Если при визуальном осмотре будет выявлено, что коррозионные процессы «съели» большой слой металла пусть даже в небольшой по площади области, то такую пружину лучше заменить, поскольку существует риск, что она сломается именно в месте появления очага ржавления.
Многие автомеханики советуют менять пружины на автомобиле каждые 10 лет его эксплуатации. Однако это зависит, во-первых, от качества используемых пружин, а во-вторых, от пробега и условий эксплуатации машины. Перед тем как принять такое решение, лучше дополнительно продиагностировать состояние установленных на машину деталей. Еще одна рекомендация состоит в том, чтобы менять пружины на каждой второй замене амортизаторов, то есть, через каждые 80…100 тысяч километров пробега.
Перед заменой детали необходимо произвести выбор лучших пружин, которые обеспечат не только комфортную езду, но и безопасность движения. Оптимальным вариантом будет установка пружин, аналогичных тем, которые были установлены на автомобиль с завода. В этом поможет VIN-код детали (артикул).
Заключение
Проверка пружин подвески — дело несложное, и вполне под силу даже начинающему автолюбителю. Однако зачастую при диагностике пружину необходимо демонтировать с ее посадочного места, поэтому нужно быть к этому готовым, в том числе иметь под рукой необходимый инструмент. Ездить на поломанной пружине опасно, поэтому если она полностью лопнула или дала значительную трещину — ее нужно заменить на новую. В случае, если она просто просела, но состояние металла хорошее, то для выравнивания клиренса автомобиля достаточно воспользоваться резиновыми проставками соответствующей толщины.
Источник статьи: http://etlib.ru/blog/1178-kak-proverit-pruzhiny-podveski-avtomobilya