Испытания шарнирных узлов
Функциональное назначение шарнирных опорных узлов заключается в обеспечении направленного движения сопряженных элементов в необходимых для управления плоскостях. Снабженные шарнирами компоненты транспортных средств перемещаются по векторам, приуроченным к условной горизонтали, не передвигаются по вертикали. Работоспособность шаровых опор зависит от технического состояния и прочности каждого конструктивного элемента, так как эксплуатация происходит в условиях активного нагружения всех составляющих механизма.
Способность компонентов шаровых опор выдерживать большие нагрузки тестируют при проведении лабораторных испытаний. Для изучения физико-механических параметров испытательные установки воспроизводят усилия, стандартные для эксплуатации в реальных условиях. Исследованиям подвергаются все нагружаемые составляющие отдельно и шарнирный узел в сборе.
Виды испытаний конструктивных составляющих шаровых опор
Шарнирные варианты соединений используются преимущественно в передней подвеске, где регулирующих вращение узлов может быть от 1 до 4 штук. Опорами шарового типа снабжают также рулевые трапеции, развальные рычаги, фиксаторы газовых упоров капота. Неисправность перечисленных механизмов и устройств – распространенная причина потери управляемости, сокращения ресурса ходовой части, безопасности автомобиля.
Для подтверждения эксплуатационной надежности шаровых опор, способности сопротивляться механическим нагрузкам проводят следующие виды испытаний:
- Измерение остаточной деформации полимерного вкладыша. Тестирование производится в рамках испытаний шарнирного узла в сборе, выполняется только для моделей с пластиковым элементом. После вдавливания или вырывания полимерную деталь извлекают и измеряют толщину штангенциркулем.
- Тестирование прочности шарового пальца. В исследовании прочностных характеристик используется маятниковый копер. Деталь признается не прошедшей испытания, если после удара деформировалась на 3,5 мм.
- Испытания шарового пальца на сопротивляемость выдавливанию, вырыву. Величина затраченной силы должна соответствовать значению, указанному в конструкторской документации. Для проведения исследований образец помещают в специализированное фиксирующее приспособление, совмещаемое с разрывной установкой или с прессом.
- Определение вязкости элементов. Вязкость материалов, использованных в изготовлении рулевых тяг, соответствующих им наконечников, стержня, определяется посредством изгиба на 90º±5º на прессе с электромеханическим приводом или другом устройстве. Значение допустимого радиуса изгиба должно быть в пределах от 3 до 5 радиусов.
- Измерение твердости шарового пальца. Параметры твердости определяют с применением прибора Роквелла в области укрепления детали термообработкой.
Для изучения механических свойств шарнирного механизма изготавливают по 3 образца, предназначенных для основной серии испытаний, и по 3 запасных экземпляра для повторных тестов.
Лабораторные испытания входят в комплекс обязательных исследований, благодаря которым рассчитывается эксплуатационный ресурс шарнирного механизма. Наряду с дорожными и стендовыми тестами они помогают разрабатывать технологии, препятствующие износу. Однако максимально достоверные сведения с проверкой прочности отдельных элементов можно получить лишь с использованием испытательных машин.
Технические средства для изучения механических параметров шаровых опор
Для определения прочностных характеристик шаровых опор потребуются следующие испытательные установки и сопутствующие приспособления:
Испытательные аппараты марки «ГОСТ» сопрягаются с ПО «ГОСТ-ТЕСТ» – разработанным инженерами компании программным обеспечением. В нем содержатся материалы действующих в РФ нормативных стандартов. Программное обеспечение интегрируется при подключении блока БСПД. Выбрать лабораторные машины и вспомогательные атрибуты для испытаний шаровых опор готовы помочь эксперты высокого профессионального уровня из компании «ГОСТ».
