|
Контроль геометрических параметров кузова c помощью специальных измерительных устройств
Хотя грамотному ремонту автомобильных кузовов лучше обучаться на практике, тем не менее сначала целесообразно ознакомиться с его теоретическими основами. Так, для того чтобы иметь верное представление о тех или иных рабочих операциях, необходимо знать свойства обрабатываемых материалов. Кроме того, прежде чем приступать к ремонту, следует наметить правильную последовательность рабочих операций, которая обычно определяется характером деформации кузова. Поэтому при изложении материала конкретным примерам технологических операций предшествуют пояснения.
Подготовка к ремонту кузова
Прежде всего следует рассмотреть мероприятия, обеспечивающие защиту автомобиля и его агрегатов от последствий вредного влияния ремонтных воздействий. Причем речь идет в первую очередь об электрооборудовании. При нормальной эксплуатации автомобиля все потребители питаются постоянным током от аккумуляторной батареи и в качестве «массы» (минусового полюса) используется стальной кузов. Внимание! У некоторых автомобилей старой конструкции, прежде всего производства США, обратная полярность, т.е. кузов связан с положительным выводом аккумуляторной батареи. Однако для подготовки к ремонту это не имеет значения. При сварке в среде защитного газа или контактно-точечной сварке через кузов в направлении, обратном по отношению к потребителям электроэнергии, протекают токи большой силы, в связи с чем весьма велика опасность нарушения исправности электрооборудования автомобиля. В современном автомобиле имеется большое количество узлов, снабженных электронными схемами, которые при эксплуатации потребляют очень слабый ток. Для многих моделей автомобилей с целью защиты электрических / электронных систем, перед проведением сварочных работ необходимо отсоединить выводы от аккумуляторной батареи, генератора, приборов управления антиблокировочной системой (ABS) и системой регулирования привода ведущих колес (ASR), прочих аналогичных устройств, а также от аккумулятора энергии системы надувных подушек безопасности, если таковые имеются. Необходимо знать, что отсоединение от аккумуляторной батареи некоторых современных электронных систем невозможно, так как электронные блоки во избежание стирания хранящейся в их памяти информации вообще нельзя отключать от сети. Поэтому неукоснительно соблюдайте соответствующие предписания изготовителей автомобиля! Прежде чем приступать к ремонту, следует удалить из полостей кузова проложенные через них электрические провода и шланги для циркуляции охлаждающей жидкости. После выполнения перечисленных подготовительных мероприятий нужно защитить не подлежащие ремонту элементы кузова. Это, в частности, относится к стеклам, которые можно легко повредить искрами, образующимися при шлифовке и сварке. Если ремонт требует снятия дверей, следует защитить салон автомобиля. Необходимо придерживаться указаний по ремонту данного автомобиля из руководства изготовителя, а также соблюдать правила техники безопасности. По завершении ремонта кузова необходимо восстановить все разъединенные соединения, не забыв, в частности, правильно установить время на часах, подключить бортовой компьютер и т.п.
Контроль геометрических параметров кузова
Для контроля геометрических параметров кузова используют различные измерительные устройства.
Рассмотрим конкретный пример. Клиент мастерской: «Сегодня утром, пропуская машину, я случайно заехал на высокий бордюр. После этого изменили свое положение (относительно существовавшего ранее) спицы рулевого колеса. Вы не посмотрите, что произошло?». Подобная ситуация известна любому, кто знаком с буднями автосервиса. Что же делать? Прежде всего следует проверить геометрические параметры передней подвески. Для данного случая было установлено значительное отклонение углов продольного наклона оси поворота колес от регламентированного значения вследствие смещения точки крепления стойки амортизатора к кузову. Следующая задача персонала ремонтной мастерской состоит в том, чтобы наряду с проверкой геометрических параметров основания кузова точно установить местоположение точки верхнего крепления амортизатора. Для определения реальных координат точки крепления амортизатора необходимо воспользоваться отвесом с градуированной шкалой. Длине и ширине соответствуют расстояния от нулевых линий на измерительной (базовой) поверхности до точки соприкосновения острия отвеса с этой поверхностью. Высота определяется по градуированной шкале отвеса.
Стенд для правки с комплектом угольников
В реальной ситуации вместо описанного отвеса создается жесткое соединение между контролируемой точкой кузова и базовой поверхностью. Таким образом, искомое положение точки по высоте определяется не по градуированной шкале отвеса, а жесткой и прочной измерительной линейкой (ее называют также контрольным шаблоном), которая еще и воспринимает нагрузку, создаваемую массой автомобиля. Роль измерительной базовой поверхности выполняет жесткое рамное основание, к которому привинчивают линейки для измерения высоты, соединенные с угольниками. Для повышения точности измерения угольник должен быть жестко присоединен к контролируемой точке кузова. Для определения геометрических параметров кузова может потребоваться комплект, состоящий более чем из 20 различных угольников. При работе на данном стенде следует учитывать следующие особенности: подлежащие контролю точки кузова должны быть доступны, что может потребовать демонтирования отдельных узлов автомобиля, например амортизатора; для каждой конкретной модели автомобиля используется индивидуальный комплект угольников; к угольнику нельзя прикладывать усилий больших, чем необходимо для восстановления первоначальной формы кузова. Для проведения такой работы следует жестко зафиксировать автомобиль посредством специальных креплений; угольники, предназначенные для определения геометрических параметров отдельных точек кузова, могут также использоваться в качестве шаблонов для точного позиционирования новых деталей при их приварке к кузову.
Стенд для правки со сварочными шаблонами
Основной целью дальнейших разработок в области правИльного и измерительного оборудования явилось усовершенствование тяжелых угольников. В результате было создано оборудование, которое используется следующим образом. Автомобиль фиксируется на стенде посредством четырех универсальных креплений. Проверка соответствия реальных геометрических параметров кузова заданным значениям осуществляется с помощью относительно легких сварочных шаблонов, которые крепятся на специальном держателе. Последний может подниматься или опускаться, благодаря чему все сварочные шаблоны можно привести в соприкосновение с соответствующими точками кузова. Шаблоны скрепляют с этими точками на кузове, что обеспечивает высокую точность сварки. Основные особенности, которые следует учитывать при работе на стенде со сварочными шаблонами, - необходимость свободного доступа к точкам кузова, пространственное положение которых подлежит контролю и сварке; для конкретной марки автомобиля должен использоваться индивидуальный комплект сварочных шаблонов; прочность шаблонов недостаточна, чтобы выдержать массу автомобиля. Они значительно легче угольников, но тем не менее выдерживают массу новых привариваемых элементов кузова.
Стенд для правки с комплектом угольников со сменными наконечниками
Более удобная работа со сварочными шаблонами по сравнению с одноэлементными угольниками привела конструкторов к созданию подобного стенда, однако они не отказались и от жесткой конструкции. В итоге появились два исполнения стенда (А и Б), различающихся по конструкции угольников. А. Комплект двухэлементных угольников, прикрепляемых к раме стенда в нужном положении. Каждый угольник состоит из стойки и сменного наконечника. Стойка постоянно закреплена на раме стенда. В отверстия стойки и наконечника вставляют фиксирующий стержень. Если необходимо отремонтировать кузов автомобиля другой модели, то заменяют, соответственно наконечник. Б. Угольник состоит из трех или более элементов и работает по принципу универсальной механической системы. Возможны два приводимых ниже варианта исполнения такой системы. Вариант 1. Стойка перемещается по направляющим рамы в любое желаемое положение и фиксируется. Высота регулируется с помощью фиксирующего стержня, вставляемого в отверстия угольника. Чтобы обеспечить присоединение этой системы к любым контрольным точкам кузова, необходим индивидуальный для каждой марки автомобиля комплект небольших сменных наконечников. Вариант 2. Появился для сокращения количества сменных наконечников, прикрепляемых к кузову. Применяются лишь несколько различающихся формой наконечников, которые могут использоваться для ремонта кузова любого автомобиля. Они соединяются со стержнем, снабженным шкалой для измерения высоты, посредством специального крепления (универсального адаптера) кубической формы. Одна из граней куба используется для его прикрепления к измерительному стержню, свободными остаются пять граней, к которым могут быть присоединены универсальные наконечники. Наконечники могут быть укреплены в четырех разных положениях на каждой из пяти гранях куба. Таким образом, для каждого наконечника возможны 20 разных положений (4х5). Угольники в сборе скользят по салазкам и могут быть передвинуты по ширине в любое положение. В свою очередь, салазки установлены на сдвигаемых в продольном направлении поперечинах. Положение наконечника в продольном и поперечном направлениях может быть установлено по соответствующим шкалам с точностью до 1 мм. Такой стенд, по мнению разработчиков, можно использовать для непосредственного восстановления первоначальной формы кузова. Специфические особенности стенда по варианту 1 заключаются в следующем: · возможен доступ к любой точке кузова (в некоторых случаях требуется демонтаж соответствующих агрегатов); · для автомобилей различных моделей должны применяться индивидуальные угольники с легкозаменяемыми наконечниками; · угольники при приварке новых деталей кузова выполняют функцию только установочных элементов. Правка с помощью этого стенда может производиться лишь при установке дополнительных универсальных креплений.
Для варианта 2 характерно то, что вместо комплекта специальных угольников, используемых для кузова автомобиля определенной модели, применяется несколько универсальных адаптеров, входящих в состав основной оснастки.
Стенд для правки с механической системой измерения
Угольники с легкими сменными наконечниками и относительно легкие сварочные шаблоны продолжают использовать при восстановлении кузовов автомобилей единственного типа, а именно гоночных, предназначенных для участия в гандикапе. Какова система измерения, пригодная для любых автомобилей без демонтажа? Например, универсальная, работающая по механическому принципу. Шасси автомобиля крепят посредством четырех универсальных зажимов к раме стенда. Расположенный на рамном основании мостик параллелен днищу автомобиля. Мостик снабжен каретками, длину и ширину которых можно варьировать. На них монтируют измерительные гильзы и наконечники, роль которых выполняют телескопически выдвигаемые стержни. Их выдвигают настолько, чтобы они вошли в контакт с контролируемыми точками кузова. Высота определяется по градуированной шкале выдвинутого стержня. Основному положению системы измерения соответствует точное совпадение средних линий мостика и автомобиля. Для установки системы измерения в это положение достаточно двух (лучше трех) неповрежденных контрольных точек кузова. Изменяя положение наконечников по длине, ширине и высоте, подводят их к этим точкам, в результате чего мостик неизбежно окажется точно в среднем положении. Стенд с механической системой измерения, снабженный пневматическим устройством, позволяет устанавливать автомобиль в наклонном положении, при котором сохраняется параллельное состояние измерительного мостика относительно основания кузова. Ценным дополнением к измерительному устройству, работающему по механическому принципу, является специальная арка, предназначенная для определения геометрических параметров верха кузова. Кузова современных автомобилей благодаря облегченной конструкции все менее подвержены перекосу. Однако если речь идет об установленном на стенде старом автомобиле, то демонтаж двигателя и коробки передач приведет к тому, что точки крепления двигателя могут сместиться по вертикали на величину, достигающую 5 мм. Такой «увод» кузова будет сопровождаться деформацией его верхней части, в результате чего изменится величина зазоров в проемах дверей и капота. Места крепления двигателей современных автомобилей выполняют из высокопрочного стального листа, поэтому эффект «увода» не так заметен. Определенные изменения геометрии верхней части кузова могут произойти и в процессе восстановления его первоначальной формы. Постоянный контроль положения базовых точек верха кузова позволяет предупредить неприятный «сюрприз», которого можно ожидать, когда восстановленный кузов снимут со стенда и автомобиль поставят на колеса. Кроме того, по положению контрольных точек верха кузова можно сразу установить перекос, вызванный закреплением автомобиля на стенде. Особенности стенда для правки с механической системой измерения заключаются в следующем: · любые точки кузова доступны без демонтажа агрегатов с автомобиля; · для автомобиля конкретной модели необходим индивидуальный лист контроля, в котором должны быть приведены сравнительные данные измерений элементов кузова, расположенных по левую и правую стороны относительно средней продольной оси; · для фиксации новых деталей кузова в требуемом положении следует использовать универсальные держатели, положение которых регулируется посредством универсальной системы измерения; · механическая измерительная система предназначена только для контроля и не может быть использована для дополнительного крепления автомобиля при выполнении восстановительных работ на кузове.
Стенд для правки с оптической системой измерения
Вышеописанную механическую систему измерения с измерительным мостиком и наконечниками во время рихтовочных работ устанавливают на рамное основание, из-за чего зона доступа к кузову существенно ограничена. В связи с этим была предпринята попытка создать измерительное устройство, которое позволило бы исключить рамное основание. Чтобы лучше понять суть найденного решения, вновь обратимся к рассмотрению приведенной в начале данной статьи модели измерения геометрических параметров кузова. Координаты той или иной контролируемой точки на базовой поверхности (длина и ширина) определяются с помощью отвеса, причем базовая поверхность должна быть параллельна основанию кузова. В обычной ситуации роль такой поверхности выполняет жесткое рамное основание стенда. Конструкторы решили, что базовую поверхность можно задать световыми лучами, которые должны исходить от двух перпендикулярных направляющих, смонтированных вне основания автомобиля. Направляющие можно представить себе так, будто от жесткой измерительной плиты остались лишь наружные края и на них установлены источники света. Поскольку световые лучи идут в строго прямом направлении, после нивелирования положения направляющих, смонтированных перпендикулярно друг другу, лучи будут проходить параллельно основанию автомобиля. Координаты, соответствующие длине и ширине, можно определить по местоположению источников света на направляющих. Высота определяется с помощью измерительных флажков, подвешенных в точках кузова, подлежащих контролю. Градуированная шкала флажка, на которую попадает световой луч, прозрачна. Лазерный луч, используемый здесь, если контролируемая точка не смещена из-за деформирования кузова, визуально обнаруживается в центре измерительного флажка в виде небольшого красного пятна. Чтобы ограничиться единственным источником света, в пазы направляющих вставляют подвижные поворотные элементы (призмы), которые изменяют направление луча под основанием автомобиля на 90 градусов. Взаимная параллельность световых лучей и основания обеспечивается регулировкой по высоте направляющих, на которых установлен источник света. Для того чтобы правильно установить по шкалам на направляющих длину и ширину, необходимо определить среднюю линию кузова в продольном направлении, а также нулевую линию, перпендикулярную направлению движения автомобиля, для чего достаточно иметь три неповрежденные контрольные точки кузова. Особенности стенда с оптической системой измерения состоят в следующем: · доступны любые подлежащие контролю точки кузова без демонтажа каких-либо узлов автомобиля; · для каждой модели автомобиля необходим индивидуальный лист контроля; · для фиксации новых элементов кузова при сварке следует использовать специальные держатели, присоединяемые к системе измерения; · система измерения имеет незначительную массу; · оптическую систему измерения можно использовать в целях контроля геометрических параметров основания кузова.
Стенд для правки с электронно-механической и электронно-оптической системами измерения
Появление первых электронных систем измерения геометрических параметров кузова означало существенный прогресс. Они позволяют с точностью до 1 мм устанавливать положение подлежащих контролю точек кузова, передают соответствующую информацию на экран монитора и наряду с данными, характеризующими отклонение параметров кузова от регламентированных значений, дают персоналу ремонтной мастерской рекомендации по направлению вытяжки при восстановлении исходной формы кузова. Чаще всего электронные системы являются результатом усовершенствования ранее созданных базовых механических или оптических измерительных устройств. Предлагается и электронный измерительный блок в качестве дополняющего устройства. Этим устройством может быть оснащена обычная механическая система. В каждом конкретном случае можно выбрать систему для измерения – электронную или обычную, механическую. Преимуществом электронной системы является также возможность обеспечения постоянного контроля положения одновременно нескольких точек кузова.
Стенд для правки с ультразвуковой системой измерения
Используя недавно созданную электронную систему измерения параметров кузова с помощью ультразвука, под основание автомобиля помещают источник ультразвука. Ультразвуковые волны, направляются к чувствительным элементам, расположенным в контролируемых точках кузова и отражаются от них. Электронное устройство измеряет время, которое требуется, чтобы волны вернулись к источнику ультразвука. По этому времени определяется расстояние, которое прошли ультразвуковые волны, что позволяет точно установить положение любых контролируемых точек. Большое преимущество системы – возможность постоянного контроля положения сразу нескольких точек кузова. Это имеет особенно большое значение, если поврежденные части кузова в нескольких местах соединены с недеформированными деталями.
Измерительная линейка
В качестве вспомогательного средства для быстрого ориентировочного определения геометрических параметров кузова можно воспользоваться линейкой. Ее особенно удобно использовать для определения размеров кузова по диагонали или для сравнительных измерений, если нет информации о местоположении контрольных точек кузова. Для проведения измерений автомобиль поднимают и определяют расстояние между подвесками левого переднего и правого заднего колес. Результат сравнивают с измеренным тем же инструментом расстоянием между подвесками левого переднего и правого заднего колес. Если разницы нет, почти с полной уверенностью можно утверждать, что перекос основания кузова между передними и задними мостами отсутствует. Для подтверждения этого целесообразно дополнительно измерить расстояния между правой и левой сторонами основания кузова (у каждого кузова имеются контрольные точки с левой и правой сторон, отстоящие от продольной оси автомобиля на одинаковое расстояние). Точные измерения, осуществляемые любой из вышеописанных систем, не могут быть заменены сравнительными измерениями линейкой, поскольку этим инструментом можно установить лишь плоскостные параметры (длину и ширину). Встроенный в линейку уровень, подобный ватерпасу, позволяет приблизительно оценить разницу положения по высоте точек, между которыми измеряется расстояние.
www.remont-kuzova.narod.ru
|