СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130

  Главная      Автомобили - ЗИЛ     Шасси автомобиля ЗИЛ-130 (Кригер А.М.) - 1973 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

 

 

СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130

 

 

 

Наличие на автомобилях ЗИЛ-130 компрессора, в связи с применением пневматического привода тормозов, явилось решающим фактором для выбора пневматического привода стеклоочистителя. Стоимость пневматических стеклоочистителей меньше стоимости электрических, а по сравнению с вакуумными (работающими от двигателя) первые имеют то преимущество, что ими можно пользоваться и при неработающем двигателе.

Пневматические стеклоочистители CJ1-22 применялись на предшествующих моделях грузовых автомобилей ЗИЛ, на которых короткая щетка работала на относительно малом рычаге по плоскому стеклу и для ее перемещения достаточно было усилия, развиваемого пневмодвигателем СЛ-22. В связи с применением на новых автомобилях двигателя большей мощности, увеличением скорости движения и повышением безопасности движения необходимо было увеличить сектора очистки ветрового стекла. Это привело к увеличению длины щеток и их рычагов, вследствие чего потребовался значительно больший крутящий момент на осях рычагов щеток. Применение на автомобилях ЗИЛ-130 панорамных ветровых стекол обусловило повышение мощности пневмодвигателя. Это объясняется тем, что если при перемещении щетки по плоскому ветровому стеклу она испытывает в различных положениях примерно одинаковое сопротивление движению, зависящее только от состояния поверхности стекла (мокрая, сухая, высыхающая), то при перемещении по панорамному стеклу (вообще по кривой поверхности) сопротивление это все время меняется, так как все время изменяется сила прижатия щетки к стеклу.

Повышение мощности пневмодвигателя потребовалось также в связи с необходимостью увеличения силы прижатия щетки к стеклу, т. е. силы, создаваемой пружиной в точке крепления щетки к рычагу в момент подвода ее к стеклу (на силу отрыва щетки от стекла влияет состояние поверхности стекла и свойства резины щетки). На основании опытов было установлено, что для хорошей очистки стекла сила прижатия щетки должна быть примерно 1 гс на 1 мм ее длины. Это в 2 раза больше, чем на автомобилях ЗИЛ старых моделей. Дальнейшее увеличение силы прижатия малоэффективно.

На старых моделях грузовых автомобилей ЗИЛ стеклоочиститель располагается над ветровым стеклом и внутрь кабины выходит ручка, закрепленная на выходном валу пневмодвигателя. Благодаря этому в случае выхода пневмодвигателя из строя очистку ветрового стекла можно производить вручную. На автомобилях ЗИЛ-130, по компоновочным соображениям, пневмодвигатель установлен под щитом приборов, что исключает возможность применения ручного привода щеток. Поэтому вопрос надежности приобрел исключительно важное значение.

 

 

Перед конструкторами стояла задача создания простого, надежного пневматического стеклоочистителя с центрально расположенным пневмодвигателем и двумя симметрично-разнесенными щетками, работающими по кривой поверхности синхронно, но в противоположные стороны (к оси автомобиля или от нее). Первоначальное положение осей рычагов щеток было выбрано на плазе. За основу был взят максимальный угол обзора через очищенный сектор ветрового стекла из теоретической точки, соответствующей положению глаз водителя. Однако после постройки опытных образцов оси рычагов были несколько смещены относительно продольной оси автомобиля. Небольшая высота ветрового стекла при значительной ширине не позволила добиться большой площади очистки, и центральная часть стекла не очищается щетками.

Сектор очистки выбран так, что при движении щеток к оси автомобиля они подходят к уплотнителю стекла почти параллельно нижней кромке, а при движении в обратном направлении останавливаются на границе наибольшей кривизны стекла под небольшим углом к образующей (рис. 113). Поскольку из-за

 

переменной кривизны стекла угол поворота щетки не соответствует углу поворота оси рычага, для удобства были созданы шаблоны сектора очистки, протарированные по углу поворота оси рычага (рис. 114). Положение осей рычагов в пространстве выбрано так, чтобы изменение силы прижатия щеток к стеклу при движении последних по всему сектору очистки было минимальным.

В первом варианте стеклоочистителя, получившем номер CJT-430, был использован пневмодвигатель стеклоочистителя

CJI-22, но вместо редукционного клапана КР-11, подающего в цилиндр воздух под давлением 2—3,9 кгс/см2, был применен новый регулировочно-пусковой кран KjP-24, подающий воздух под давлением 4, 5—7 кгс/см2, что соответствует давлению в тормозной системе. Благодаря этому, мощность пневмодвигателя

 

увеличилась почти в 2 раза. Вместо выпуска отработавшего воздуха из цилиндра в атмосферу воздух отводился в кран КР-24 с последующим дросселированием в атмосферу, т. е. было соз-
дано противодавление. Вследствие этого повысилась плавность хода щеток. В системе подвода воздуха имеется фильтр для предотвращения загрязнения вневмодвигателя смазкой, попадающей из компрессора. На выходном валу пневмодвигателя был установлен двуплечий рычаг, к концам которого шарнирно крепятся штампованные тяги привода щеток. Гибкая балансирная щетка равномерно прилегает по всей длине к выпуклому стеклу.

 

Первоначально испытания проводились на специальном стенде (рис. 115), предназначенном для испытания различных стеклоочистителей с различными ветровыми стеклами, которые можно устанавливать в различных положениях. На стенде воспроизводятся условия работы стеклоочистителя, максимально приближенные к эксплуатационным. Движение щеток может производиться как по сухому, так и по смоченному стеклу. Стекло смачивается при помощи специальных форсунок (рис. 116), которые

обдувают поверхность стекла распыленной смесью воздуха и воды, что имитирует встречный поток воздуха при движении автомобиля и дождь.

Впоследствии, когда были выбраны размеры щеток, их положение относительно стекла, испытания и доводка производились на передке кабины (ем. рис. 113); ветровое стекло смачивалось водой при помощи трубки с отверстиями, проложенной над ним.

Во время испытаний и доводки в конструкцию стеклоочистителя СЛ-430 был внесен ряд изменений: усилены рычаги щеток; пластинчатая пружина, прижимающая рычаг к стеклу, заменена цилиндрической пружиной; усилена муфта рычага, а крепление муфты на оси рычага с помощью «посадки на конус» заменено шлицевым соединением. Для обеспечения равномерности хода правой и левой щеток прямой двуплечий рычаг на выходном валу пневмодвигателя был изогнут и, кроме того, были изменены плечи этого рычага и длины тяг.

Благодаря правильному подбору плеч двуплечего рычага и тяг удалось ликвидировать «заброс» щеток — переход щеток за наиболее выпуклую часть стекла при работе по смоченному стеклу с большим числом двойных ходов.

Осциялографирование пневмодвигателя показало, что в по^ лости у фланца с клапанным механизмом давление резко нарастает и плавно спадает, а в полости у глухого фланца — оно плавно нарастает и резко спадает (плавное наполнение полости объясняется дросселированием воздуха в данном узком канале, питающем эту полость). Характер изменения крутящего момента пикообразный, максимального значения он достигает в крайних положениях. Описываемый стеклоочиститель имел недостатки,

присущие клапанному стеклоочистителю: нечеткая работа клапанов, поломка деталей клапанного механизма.

В новом стеклоочистителе CJI-440 установлен золотниковый распределительный механизм. Подвод воздуха к центру механизма обеспечил одинаковый путь воздуха к левой и правой полостям и симметричный цикл изменения давлений в них. Стеклоочиститель (с противодавлением) применяется с регулировочно-пусковым краном КР-24, подающим в цилиндр воздух под тем же давлением, что и в тормозной системе (4,5—

7,0 кгс/см2), и щетками электрического стеклоочистителя CJI-45A. В конструкции этого стеклоочистителя были учтены все изменения, внесенные при доводке в стеклоочиститель CJI-430. Кроме того, вместо штампованных тяг, соединяемых с рычагами при помощи заклепок-шарниров, применены тяги из прутка с пластмассовыми наконечниками, в которые входят сферические головки закрепленных на рычагах пальцев.

Стеклоочиститель CJI-440 снабжен механизмом укладки щеток (для укладки их на нижнюю кромку уплотнителя ветрового стекла). Это нововведение значительно облегчило работу водителя, так как при невозможности мгновенно перекрыть кран подачи воздуха остановить щетки в нижнем положении очень трудно.

Стеклоочиститель CJI-440 и регулировочно-пусковой кран КР-24 имеют следующую конструкцию.

Корпус VIII пневмодвигателя стеклоочистителя (рис. 117) имеет закрытую с обоих концов крышками цилиндрическую полость, в которой находится поршень двустороннего действия X. Обе части поршня, снабженные резиновыми уплотнительными кольцами, соединены между собой рейкой, находящейся в постоянном зацеплении с сектором IX, жестко укрепленным на выходном валу пневмодвигателя. К корпусу VIII крепится распределительный механизм VI, в одной цилиндрической полости которого находится золотник VII, а в другой механизм укладки V. Полость золотника соединена каналами как с цилиндром пнев-модвнгателя, так и с цилиндром механизма укладки, состоящего из поршня со штоком, имеющего резиновые уплотнительные кольца, и пружинного клапана, перекрывающего отверстия в днище поршня.

Золотник VII представляет собой четыре объединенных между собой поршня, снабженных резиновыми уплотнительными кольцами, благодаря чему полость золотника разбивается на пять изолированных камер.

Пневмодвигатель соединен двумя трубками с краном II, предназначенным для его пуска, регулировки числа двойных ходов и автоматической укладки щеток при остановке. В корпусе крана размещен шариковый клапан IV двойного действия. Через втулку III проходит игла, запирающая клапан и частично или полностью открывающая отверстия для выхода отработав-шего воздуха. Игла перемещается при вращении ручки I, с которой она соединена шарнирно.

 

 

 

 

Рис. 117. Схема работы пневмодвигателя CЛ-440 и крана КР-24. а _ движение поршня слева направо; 6 — движение поршня справа налево

 



Схема работы пневмодвигателя показана на рнс. 117, а и б. Воздух из магистрали через входное отверстие 4 (рис. 117, а) поступает в кран //. При вывертывании ручки / воздух через отверстия 3 и 2 поступает в камеру золотника и одновременно через отверстия 3, 5 и 6 в камеру механизма укладки V. Вследствие этого давления со стороны золотника и механизма укладки выравниваются.

При вывертывании ручки / шарик IV, садясь в седло втулки III, прекращает доступ воздуха через отверстия 5 и 6 в камеру механизма укладки, вследствие чего пневмодвигатель плавно включается.

Через отверстие 8 воздух поступает в камеру золотника пневмодвигателя, а оттуда через отверстие 12, канал 15 и отверстие 20 — в левую часть цилиндра, в результате чего поршень X перемещается вправо. Отработавший воздух через отверстие 19, канал 18, отверстия 11 и 10, каналы 17 и 16 и клапан одностороннего действия, смонтированный на механизме укладки V, но трубопроводу через отверстия 6 и 1 выходит в атмосферу. Калиброванные отверстия 6 и 1 дросселируют отработавший воздух, создавая противодавление в цилиндре пневмодвигателя.

При передвижении норшня в крайнее правое положение (рис. 117, б) открывается канал 14 и сжатый воздух по нему попадает в камеру золотника и передвигает его в крайнее правое положение. Воздух из системы, проходя распределительный механизм VI, поступает через отверстие 11, канал 18 н отверстие

19 в правую часть цилиндра пневмодвигателя и передвигает поршень X влево. Отработавший воздух через отверстие 20, капал 15, отверстия 12 и 13, каналы 17 и 16 и односторонний кланан механизма укладки идет в кран и затем в атмосферу. При передвижении поршня в крайнее левое положение открывается отверстие 9 и сжатый воздух, попадая в камеру золотника, передвигает золотник VII в крайнее левое положение, после чего цикл повторяется.

Механизм укладки работает следующим образом. При завертывании ручки крана игла выталкивает шариковый клапан IV из седла втулки III и воздух начинает одновременно поступать в камеры золотника и механизма укладки V; вследствие разности диаметров поршней механизма укладки и золотника механизм укладки перемещает последний в крайнее правое положение. При этом открывается отверстие 7, сообщающееся с атмосферой.

Воздух из распределительного механизма через отверстие 11, канал 18 и отверстие 19 поступает в цилиндр пневмодвигателя и передвигает поршень в крайнее левое положение, которому соответствует транспортное положение щеток, а отработавший воздух через отверстие 20, канал 15, отверстия 12 и 13, каналы 17 и 16 и отверстие 7 выходит в атмосферу.

 

 

При выключенном пневмодвигателе игла прижимает шарик IV к отверстию 4, предотвращая попадание воздуха из системы в пневмодвпгатель.

Стеклоочиститель СЛ-440 испытывали на тех же стендах и по той же программе, что и стеклоочиститель СЛ-430. Осцилло-графнрование нового стеклоочистителя показало, что он работает по более спокойному симметричному циклу при отсутствии пикообразного увеличения давления. Улучшение режима работы стеклоочистителя обусловлено равными длинами каналов, питающих пол ости пневмодвигателя сжатым воздухом.

Во время испытаний был обнаружен и устранен ряд дефектов. Так, большой износ уплотнптельных колец на поршне пиев-модвигателя был ликвидирован изменением размеров канавки под кольца, уменьшением зазора между цилиндром и поршнем, а также подбором соответствующих резины и смазки. Наилуч-шпе результаты были получены со смазкой ЦИАТИМ-201, но из-за нестойкости она впоследствии была заменена смазкой № 158. Повышена чистота зеркала цилиндра. Для улучшения герметичности была увеличена жесткость крышек, чистота сопрягаемых поверхностей, а картонные прокладки заменены резиновыми.

Вследствие постоянного ослабления крепления сектора на выходном валу пневмодвигателя, осуществляемого с помощью стопорного винта, оно было заменено посадкой на клин с двумя параллельными плоскостями. Чтобы уменьшить износ пластмассовых втулок тяг, была введена их смазка. Быстрый износ войлочных уплотнителей осей рычагов приводил к появлению течи внутрь кузова. Поэтому конструкцию узла несколько изменили, а войлочные уплотнители заменили резиновыми. Была увеличена жесткость рычагов щеток и для их изготовления использована нержавеющая сталь. Таким образом, были унифицированы щетки всех модификаций автомобилей ЗИЛ, включая и тропическое их исполнение.

В работе механизма укладки щеток наблюдался дефект при выключении пневмодвигателя в момент расходящегося движения щеток, когда механизм укладки V и золотник VII (рис. 117, а) двигаются навстречу друг другу. При этом клапан укладки не может преодолеть силы, которые возникают от действия давления отработавшего воздуха, перемещающего золотник, и трения резиновых колец в распределителе. Максимально возможное увеличение диаметра клапана укладки не дало достаточного увеличения силы на штоке клапана. Уменьшение же противодавления со стороны золотникового механизма путем соединения его полости, прилегающей к клапану укладки, калиброванным отверстием с атмосферой, хотя п дало положительный результат, но ухудшило регулировку числа двойных ходов и создало шум при работе. Дефект был ликвидирован укорочением штока, что дало возможность выходов отработавшему воз-

духу в атмосферу через отверстие 7 (рис. 117, а) и устранило противление.

Гарантийный срок службы стеклоочистителя 12 месяцев или 50 тыс. км пробега, что соответствует 300 ч работы на стенде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..