Под восстановлением формы поврежденного кузова подразумевается вытяжка кузова, прекращаемая в тот момент, когда, начинается отрыв деформированной части. Если речь идет о тонкой правке, обычно пользуются термином «ремонт кузова». Почему восстановление формы кузова вытяжкой следует осуществлять, пока не начнется, отрыв деформированной части. Объясняется это тем, что до тех пор, пока эта часть составляет одно целое с кузовом, усилие вытяжки, создаваемое тянущим устройством, воспринимается всем кузовом. Благодаря этому детали кузова, подлежащие рихтовке, вытягиваются, занимая первоначальное положение.
Технологический процесс устранения перекосов кузова предполагает:
— определение места приложения усилия для устранения перекоса и подбор необходимых захватов и упоров из комплекта приспособлений;
— определив место приложения и направление усилия для устранения перекоса, закрепление в этом направлении устройства для правки кузова;
— установку и закрепление в проеме винтовых растяжек или гидроцилиндра с необходимыми удлинителями, захватами и упорами;
— установку и закрепление цепи силового органа одним концом за закрепленный захват или зажим, а другим за силовой рычаг; при этом цепь должна быть предварительно натянута и иметь угол наклона, определяемый необходимым направлением растягивающего усилия;
— с помощью силового органа производится вытяжка поврежденной детали или узла; выдавливание поврежденных деталей производится изнутри кузова с помощью силовых растяжек или гидравлических устройств;
— после снятия нагрузки силовых приспособлений проверку геометрические параметры кузова.
Схема технологического процесса устранения перекосов кузова представлена на рис. 6.19.
Технологический процесс удаления не подлежащих ремонту панелей кузова зависит от способа их крепления к корпусу. В цельнометаллических кузовах сварной конструкции панели соединены между собой, с помощью сварки (контактной, электродуговой или газовой).
Панели, являющиеся частью всего корпуса кузова сварной конструкции, вырубают ручным или пневматическим зубилом, вырезают пилами, ножницами либо газовыми резаками. Все большее применение для резки металла, находят переносные отрезные машинки, которые можно использовать также для удаления ржавчины, старой краски и т. д.
Перед выполнением работ по удалению поврежденных элементов кузова размечают границы удаляемого участка. Разметку выполняют после предварительной установки сопряженных поверхностей деталей или в соответствии с допустимыми зазорами в исходное положение.
Схема технологического процесса удаления не подлежащих ремонту элементов кузова представлена на рис. 6.20.
Устранение перекоса кузова. Перед устранением перекосов кузова все узлы и детали автомобиля, которые могут помешать рихтовке, сварке и покраске, нужно снять. Автомобиль необходимо установить на стапель.
В первую очередь восстанавливаются геометрия и формы основания и каркаса кузова, и только потом выполняются правка и рихтовка лицевых панелей. Правка и рихтовочные работы могут производиться как при снятых, так и при присоединенных лицевых панелях.
При восстановлении формы деформированного кузова чаще всего используется силовая вытяжка, отдельные виды которой рассмотрены ниже.
Трёхточечная вытяжка вверх (рис. 6.21, а). Цепь запасовывают через опору силовой стойки с гидроцилиндром. Один конец цепи закрепляют на повреждённом участке кузова (в этом примере с помощью дополнительного стропа), а другой — на раме тяговой башни. При выдвижении штока гидроцилиндра цепь натягивается и тянет выправляемую часть кузова вверх.
Изменение направления усилия вниз с помощью направляющего ролика (рис. 6.21, б). Один конец цепи обводится вокруг выправляемой части кузова, например, лонжерона, и с помощью крюка зацепляется за одно из звеньев этой же цепи. Другой конец цепи аналогичным образом заводится за силовой рычаг тяговой башни. По цепи свободно ходит направляющий ролик с закреплённым на нём крюком. К этому крюку крепится один конец другой цепи, второй конец которой закреплён, например, в нижней части тяговой башни. Поворачиваемый гидроцилиндром рычаг натягивает цепь, которая, в свою очередь, вытягивает лонжерон вниз.
а – трехточечная вытяжка вверх; б – изменение направления усилия вниз
с помощью направляющего ролика; 1 – строп (петля); 2 – цепь; 3 – шланг гидронасоса; 4 – тяговая башня с силовым рычагом; 5 – гидроцилиндр; 6 – стапель; 7 – лонжерон; 8 – крюк цепи; 9 – направляющий ролик; 10 – нижняя часть тяговой башни; 11 – корпус ролика с крюком
Непосредственное растягивание цепи для вытягивания детали кузова вниз. Цепь обводится вокруг выправляемой детали кузова, например, лонжерона, и подходящей части рамы стапеля, оба её конца соединяются вместе (рис. 6.22, а). Образовавшаяся петля запасовывается в опоры гидроцилиндра. Гидроцилиндр раздвигает петлю цепи в стороны и притягивает лонжерон к раме устройства, т. е. вниз.
Непосредственная передача усилия на кузов от гидроцилиндра для отжимания части кузова вверх (рис. 6.22, б). При таком способе правки используется двухэлементный угольник изменяемой длины. Сначала выправляемую часть кузова поднимают вверх с помощью непосредственно установленного гидроцилиндра. Этот процесс продолжается до тех пор, пока двухэлементный угольник нельзя будет установить под кузовом так, чтобы фиксирующий палец угольника вошёл в одно из стопорных отверстий.
а – вниз; б – вверх; 1 – цепь (петля); 2 – лонжерон; 3 – кузов; 4 – стапель; 5 – гидроцилиндр; 6 – шланг гидронасоса; 7 – крюк цепи; 8 – двухэлементный угольник
Растяжка в горизонтальном направлении. Перед растяжкой производят крепление силового устройства, располагая его на центральной оси перпендикулярно к деформированному участку.
Цепь крепят в центре деформированного участка с помощью зажимов; если лист панели, подвергаемой правке, ослаблен, то к нему приваривают усилительную пластину. Цепь прикрепляют перпендикулярно к вертикальному рычагу устройства (рис. 6.23), точно соблюдая ось правки и принимая во внимание то, что наибольшее усилие развивается на головке силового цилиндра.
По мере увеличения высоты закрепления цепи на рычаге усилие на штоке гидроцилиндра плавно уменьшается. Минимальное усилие растяжения создается на верхнем конце вертикального рычага. Растяжку начинают при минимальном ходе штока гидроцилиндра. Угол, образуемый вертикальным рычагом с горизонтальной балкой устройства, должен быть острым, что позволяет производить растяжку, не укорачивая цепь.
Перекосы проема кузова устраняются с помощью механических или гидравлических растяжек. В комплекты таких растяжек входят различные упоры, захваты, удлинители и скобы. Эти устройства предназначены для того, чтобы производить растягивающие и сжимающие усилия в проемах кузова (до 3…5 тонно-сил) (рис. 6.24).
Опорные части растяжек нужно располагать на жестких элементах кузова. Если это невозможно или требуется иное расположение растяжек, следует подложить деревянные брусья, чтобы равномерно рассредоточить нагрузку на кузов (в противном случае возможна деформация кузова под опорой растяжки).
Восстановление формы кузова при различных повреждениях. Восстановление формы кузова требует определенных практических навыков. Прежде всего следует установить точное направление силы, которая вызвала деформацию кузова при аварии. Дело в том, что направление усилия, необходимого для восстановления формы кузова, должно быть строго противоположно той силе, которая вызвала его деформацию. Только при этом условии гарантируется, что первоначальную форму кузова можно восстановить без дополнительных операций осаживания и вытягивания материала. Кроме того, при таком направлении вытяжки соответствующее усилие используется максимально эффективно.
Это можно проиллюстрировать следующим примером (рис. 6.25). Идеальному направлению усилия вытяжки соответствует направление «А». Если же усилие приложить в направлении «Б», то произойдет разложение силы на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. В рассматриваемом примере вертикальная составляющая силы достигает 20 кН, хотя в данной ситуации она вовсе не нужна и, более того, вредна, поскольку приводит к дополнительной деформации кузова, которую впоследствии потребуется специально устранять. В желаемом направлении действует только горизонтальная сила, не превышающая 30 кН. При этом общее усилие, развиваемое гидравлическим вытягивающим приспособлением, составляет 36 кН, что является чрезмерно высокой величиной для этого приспособления, рассчитанного на ограниченную нагрузку.
А — правильное направление; Б — неправильное направление; а — возможные направления вытяжки; б — распределение сил при неправильном направление усилия
Используя обычное растягивающее оборудование при отсутствии измерительного стенда, автомобиль чаще всего устанавливают под определенным углом относительно пола. При выборе направления вытяжки — это следует учитывать.
Изменение направления усилия, прилагаемого для восстановления формы кузова. Столкновение легкового автомобиля с препятствием может привести к тому, что элементы кузова сместятся не только в горизонтальном, но и в вертикальном направлении. В такой ситуации сохраняет силу основное правило, которое должно постоянно соблюдаться при восстановлении формы деформированного кузова угол, под которым следует производить вытяжку кузова, должен быть равен углу, под которым был направлен удар при столкновении. Реализовать этот принцип с помощью устройства для восстановления формы, непосредственно установленного на стенд для правки, не представляется возможным и следует смонтировать дополнительное приспособление в виде направляющего ролика. Правильный порядок вытяжки кузова показан на рис. 6.27, в. Направляющий ролик входит в состав оснастки стенда для правки и может быть установлен в требуемое положение посредством соответствующих рычагов управления.
а — направляющий ролик не используется; б — разложение растягивающих сил при отсутствии направляющего ролика (неправильная вытяжка); в — направляющий ролик используется; г — разложение растягивающих сил при использовании направляющего ролика (правильная вытяжка)
При восстановлении формы кузова (рис. 6.27, б, г) смещенная вследствие аварии точка С’ должна быть возвращена в свое первоначальное положение С, то есть должно измениться как вертикальное, так и горизонтальное положение этой точки. Точка С’ при правке кузова поворачивается вокруг оси поворота «1», то есть перемещается по круговой траектории. Поворот точки именно по этой траектории осуществляется благодаря направляющему ролику. На параллелограмме сил (рис. 6.27, г) показано распределение прилагаемого к кузову усилия растяжения: горизонтально: составляющей соответствует 10 кН, вертикальной – 20 кН. Направленной по диагонали стрелке соответствует так называемое результирующее усилие, равное 22,4 кН и необходимое, чтобы сместить точку С’ в ее первоначальное положение С.
Противоположная картина наблюдается, если вытяжка производится без направляющего ролика (рис. 6.27, а) соответствующий параллелограмм сил показан к рис. 6.27, б. Усилие, которое используется в этом случае для смещения точки С’ в вертикальной плоскости, не превышает 10 кН, причем она может быть смещена лишь в положение С». В то же время горизонтальная составляющая результирующего усилия достигает 40 кН.
На практике это означает, что точка С’ в результате неправильно реализованной вытяжки кузова оказалась далеко впереди и выше, чем требуется, и, чтобы перевести ее в первоначальное положение, необходима дополнительная правка кузова. Предположим, что предпринята дополнительная вытяжка, которая позволила, наконец, перевести точку из положения С» в положение С. Однако такое растяжение, осуществляемое в два этапа, означает вторичную деформацию материала кузова, а это может привести к разрушению металла.
Восстановление формы кузова при значительном повреждении. Вследствие фронтального столкновения легкового автомобиля с препятствием при значительной площади повреждения передка могут быть погнуты оба лонжерона. Если при этом средняя часть автомобиля деформирована больше, чем крылья, то концы лонжеронов могут быть смещены к середине балки переднего моста. Правильно спроектированный процесс восстановления первоначальной формы кузова предполагает осуществление одномоментной вытяжки смятых и погнутых лонжеронов, то есть вытяжка должна осуществляться в один прием. Для вытяжки можно использовать либо два независимо действующих растягивающих устройства, либо специальное приспособление с распорным устройством (рис. 6.28).
а — установка распорного устройства; б — разложение растягивающих сил при использовании распорного устройства; в — смещение точек на поврежденных поверхностях при восстановлении кузова; P, P1 — оси поворота при деформировании
Практика ремонта показывает, что вряд ли найдутся сразу два равноценных по техническим характеристикам растягивающих устройства, в связи с чем можно воспользоваться приспособлением для правки с распорным механизмом. Посредством стяжных скоб силовую цепь присоединяют к концам лонжеронов. Линейкой определяют расстояние развода (расстояние между лонжеронами), использую информацию по базовым точкам ремонтируемого автомобиля. Тяговую цепь пропускают через приспособление для правки и между ветвями цепи закрепляют распорную балку. Чтобы при последующем восстановлении формы кузова усилия в продольном и поперечном направлениях были равномерны, распорную балку следует закрепить на расстоянии от стяжных скоб, что соответствует примерно 2/3 длины ветви цепи. Если, например, усилие, перпендикулярное продольной оси кузова, составляет для каждого из лонжеронов 10 кН, а усилие, действующее в продольном направлении, — 20 кН, то результирующая, направленная под острым углом (растягивающая сила), составит 22,4 кН.
Восстановление формы кузова при боковом повреждении. Во многих случаях восстановление кузова, деформированного в результате бокового удара, бывает связано с определенными трудностями. Причина в том, что согласно статистике, чисто боковые столкновения случаются относительно редко, поэтому опыт устранения последствий подобных аварий недостаточен. Таким образом, процесс восстановления формы кузова с боковым повреждением следует рассматривать как частный случай описанного выше ремонта кузова со значительным повреждением.
Рассмотрим случай бокового повреждения, обусловленного ударом большой силы в среднюю часть автомобиля. Сторона, по которой был нанесен удар, как правило, бывает вогнутой, а противоположная сторона, напротив, выпуклой «эффект банана». Для лучшего понимания материала сначала остановимся на рассмотрении технологии восстановления ненесущего кузова. Чтобы отремонтировать такой кузов, следует воспользоваться тремя растягивающими цепями и одним гидравлическим силовым цилиндром (рис. 6.29, а).
а — установка растягивающих цепей и силового цилиндра; б — разложение растягивающих сил при использовании данного устройства; 1.3,4 — растягивающие устройства; 2 — гидравлический цилиндр
Два растягивающих устройства следует установить по углам кузова с деформированной стороны. Их роль состоит в том, чтобы восстановить первоначальную длину кузова. Третье растягивающее устройство устанавливается в месте наиболее глубокого вдавливания кузова. Гидравлический цилиндр жестко присоединяют к порогу. Благодаря синхронной работе всех трех растягивающих цепей и гидравлического цилиндра восстанавливаются как длина кузова, так и точное положение продольной оси автомобиля.
У современных легковых автомобилей с несущей конструкцией кузова сплошная рамная конструкция из профилированного металла, соединяющая переднюю и заднюю части автомобиля, отсутствует. В связи с этим применение растягивающих устройств для приложения усилий к углам автомобиля нецелесообразно и даже вредно. Их неосторожное использование способно привести к образованию трещин в слабых деталях кузова, находящихся между лонжероном и порогом. Для восстановления такого кузова следует применять лишь растягивающие цепи и гидравлический цилиндр, установленные в зоне порога в том месте, по которому пришелся главный удар. Благодаря этому порог вновь примет прежнюю длину, а слабые листовые детали между порогом и лонжероном не будут подвергнуты деформации. После этого можно дополнительно задействовать два других устройства, растягивающих кузов в длину (рис. 6.30).
Дополнительно можно посмотреть фильм
6.15: https://www.youtube.com/watch?v=i7pDwyKAk0s
Контрольные вопросы к подразделу подразделу 6.2.4
1. Расскажите о технологическом процессе устранения перекосов кузова.
2. Как осуществляется устранение перекосов проема кузова?
3. Как должно располагаться направление усилия, прикладываемого для восстановления формы кузова, деформированного вследствие горизонтально направленного удара?
4. С какой целью при восстановлении деформированного кузова на стенде используют направляющий ролик?
5. В чем заключаются основные принципы восстановления формы кузова, получившего значительное повреждение, с помощью силового приспособления с распорным устройством?
6. В чем заключаются основные принципы восстановления формы кузова при боковом повреждении посредством трех растягивающих цепей и гидравлического силового цилиндра, укрепленного на пороге.