Repararea în siguranță a cadrelor vehiculelor

În ciuda faptului că transportul rutier constituie baza majorității activităților logistice care implică atât mărfuri, cât și pasageri, subiectul reparațiilor cadrelor vehiculelor comerciale este foarte puțin abordat în literatura tehnică. O căutare de informații în lucrări științifice și chiar pe internet dă impresia că subiectul este practic inexistent. Este adevărat că există unele analize mai detaliate ale rezistenței îmbinărilor sudate sau descrieri ale testelor parametrilor de rezistență ai structurii cadrului în funcție de metodele de sudare utilizate, dar este aceasta ceea ce așteaptă sectorul reparării daunelor la autovehicule? Cu siguranță, nu.

Publicarea articolului este legată de prima conferință privind repararea în siguranță a vehiculelor, organizată de Universitatea de Tehnologie din Bydgoszcz și de Institutul de Tehnologie a Caroseriei.

Cadre de vehicule

Cadrul este cea mai importantă parte portantă a unui autocamion. Acesta nu este, așa cum susțin unii, o parte a trenului de rulare. Cadrul este elementul purtător de sarcină de care sunt fixate celelalte părți ale vehiculului, inclusiv suspensia. Este posibil ca ordinea anterioară pe care mulți dintre cei care citesc aceste cuvinte au avut-o până acum să fie spulberată, dar dacă este așa, cu atât mai multe motive pentru a fi atenți. Funcția cadrului este de a oferi vehiculului rigiditatea corectă în funcție de utilizarea prevăzută. Există vehicule pentru transportul mărfurilor ușoare, dar există și vehicule care nu numai că trebuie să fie pregătite pentru încărcături grele, dar în plus lucrează în condiții foarte grele. Exemplele includ basculante mari sau macarale pentru camioane. De altfel, trebuie menționat faptul că vehiculele comerciale sunt supuse deformării suprastructurii nu numai în cazul unei coliziuni rutiere, ci și în timpul funcționării. De aici și conceptul de îndreptare în exploatare, pe care l-am identificat atunci când am dezvoltat o linie de reparații inovatoare pentru vehiculele comerciale. Cadrele au modele foarte diferite, în principal în funcție de capacitatea de încărcare și de utilizarea prevăzută a vehiculului. Cel mai comun este cadrul longitudinal, care este utilizat pe scară largă pentru tractoare și semiremorci, de exemplu. Un cadru longitudinal este alcătuit, de obicei, din două grinzi de susținere longitudinale conectate printr-un număr de traverse. Cercetările și mulți ani de experiență au demonstrat că această construcție se comportă excelent chiar și în cele mai dificile condiții și permite menținerea proprietăților mecanice adecvate, cu o greutate totală relativ scăzută. Din motive de ordine, este necesar să se sistematizeze principala diviziune a cadrelor în funcție de construcția lor:

• cruce,
• longitudinale,
• spațiale.

În plus, ar trebui remarcat faptul că există, de asemenea, cadre care sunt compuse din podeaua vehiculului, cadre parțiale, cadre auxiliare și cadre trussed (de exemplu, în autobuze). Un caz interesant de cadru de vehicul este așa-numitul cadru intermediar conceput pentru a fi utilizat cu caroserii interschimbabile în funcție de utilizarea prevăzută a vehiculului. Acesta se găsește în principal în construcția semiremorcilor.

Din cauza sarcinilor mecanice care trebuie suportate, cadrele sunt fabricate din așa-numitele oțeluri de calitate superioară. Acestea sunt în principal oțeluri slab aliate cu rezistență ridicată, cum ar fi 18G2 și 18 G2A. Pentru a crește rezistența la curgere, oțelurile utilizate în prezent au un conținut redus de fosfor, sulf și carbon. În schimb, acestea conțin aditivi minori, rezultând o limită de elasticitate de 570 MPa. Un adaos interesant la aliajele utilizate în construcția cadrelor este cuprul. Adăugarea ușoară a acestui element (max. 0,45%) face posibilă reducerea semnificativă a susceptibilității oțelului la coroziunea provocată de condițiile atmosferice dificile și de contaminarea cu sare.

Cadrele pot fi reparate?

Se poate face, dar trebuie să se facă într-un mod ingenios. Aceasta înseamnă că, dacă lucrările de reparație nu distrug structura materialelor (de exemplu, prin supraîncălzire), înlocuiesc componentele deteriorate într-o măsură în care acestea nu pot fi reparate și restabilesc geometria întregii structuri, se poate considera că nu există alte contraindicații în afară de aspectele economice.

Totul începe în etapa de evaluare a amplorii daunelor. Selectarea corectă a daunelor în elemente reparabile și înlocuibile este un moment-cheie în procesul de despăgubire. Din cauza dificultăților tehnologice, se pare că repararea unui cadru nituit poate cauza cele mai multe probleme. Este vorba despre reconstrucția îmbinărilor nituite cu parametri tehnici apropiați de cei obținuți în timpul producției. Nituirea necesită utilizarea de echipamente de nituire și nituri de înaltă calitate, iar forțele necesare pentru nituirea cadrului ajung la câteva sute de kilonutoni. Îmbinările sudate par a fi mai ușor de realizat în serviciile de reparații în caz de accident și în caroseriile specializate. Totuși, aceasta este doar o iluzie. Nu este ușor să se realizeze o îmbinare sudată corectă, în conformitate cu tehnologia producătorului, care să garanteze restabilirea rezistenței inițiale a îmbinării și a proprietăților mecanice preconizate ale cadrului. Este important nu numai cum, ci și cu ce metodă este realizată îmbinarea. În plus, producătorii indică adesea exact modul în care componentele cadrului trebuie pregătite pentru procesul de sudare, precum și posibila utilizare a armăturilor. Unele cadre nu trebuie sudate în timpul procesului de reparație, ci numai în cazul modificărilor sau adaptării la caroserii speciale, dar din nou numai în conformitate cu documentația producătorilor de vehicule.

 

Cea mai ușoară reparație pare a fi cea a cadrelor cu șuruburi. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că majoritatea reparațiilor, fie că sunt accidentale sau operaționale, implică procesul de îndreptare a componentelor cadrului. Adesea, în timpul îndreptării, are loc o încălzire locală. În anumite limite, încălzirea zonei de îndreptare este de fapt un proces de dorit, deoarece structura materialului are o sarcină mai ușoară cu o deformare ușoară. Cu toate acestea, este esențial să se respecte o regulă de bază: componenta din oțel care urmează să fie îndreptată nu trebuie să fie niciodată încălzită peste temperatura limită de 650°C.

Pentru a reduce greutatea proprie a vehiculului, majoritatea pieselor structurale sunt fabricate din aliaje metalice de înaltă calitate, în principal oțel. Supraîncălzirea unui aliaj de înaltă calitate cu proprietăți mecanice îmbunătățite duce la pierderea ireversibilă a acestora. Din păcate, în timpul formării și consultărilor cu tehnicienii de service care repară vehicule comerciale, se pare că aproape NIMENI nu respectă acest principiu de bază. Cu toate acestea, dacă există cineva care aplică încălzirea fără a depăși limita de temperatură, îi întorc onoarea. Din păcate, aceasta va fi doar excepția care confirmă regula.

Măsurători și diagnostice

O parte esențială și integrală a procesului de reparare a vehiculelor este măsurarea vehiculului. Acest lucru se aplică în egală măsură subcadrului și șasiului. Parametrii corecți ai geometriei șasiului, care sunt uneori legați de forma cadrului inferior, sunt foarte importanți pentru funcționarea vehiculului. Există o lipsă vizibilă de cunoaștere aprofundată a principiilor referitoare atât la geometria cadrului, cât și la geometria șasiului vehiculelor. Concepțiile greșite și miturile omniprezente, precum și procesul de înlocuire constantă a personalului din atelierele de reparații, nu contribuie la creșterea nivelului de cunoștințe al tehnicienilor de service. În reparațiile post-accident, se începe întotdeauna cu restabilirea geometriei cadrului, iar un sistem de măsurare este necesar pentru ca întregul proces să se desfășoare fără probleme.

 

Măsurarea formei cadrului pare foarte logică și ușor de înțeles și relativ simplu de realizat cu ajutorul diferitelor metode disponibile. Cu toate acestea, trebuie acordată o atenție deosebită defectului de formă al torsiunii. Fără echipamente de măsurare adecvate, este foarte dificil să se verifice această proprietate. În special atunci când componentele vehiculului sunt atașate la cadru.

Axele și roțile sunt atașate la cadru. Geometria sistemului de șasiu are un impact direct asupra siguranței vehiculelor conduse, precum și asupra economiei. Acest lucru nu este diferit în cazul vehiculelor comerciale, iar posibilul aspect economic este foarte important, deoarece se referă la costul anvelopelor, consumul de combustibil și componentele suspensiei. Pentru aceste vehicule, problema este adesea mai complicată, deoarece acestea sunt adesea multiaxă. Geometria șasiului este un set de relații unghiulare care descriu alinierea și poziția relativă a tuturor roților de drum ale unui vehicul. Parametrii se referă atât la poziția roților, măsurată în raport cu planul pe care se află vehiculul (cambrarea roților), cât și la alinierea componentelor de direcție (măsurători ale pivotului). Măsurătorile se referă, de asemenea, la unghiurile de direcție. Prin inspectarea tuturor roților, se determină axele șasiului (de exemplu, axa geometrică de conducere), ceea ce permite măsurarea abaterilor axelor și alinierea corectă ulterioară a tuturor axelor.

Atunci când se măsoară vehicule cu o structură de cadru, măsurarea se efectuează de obicei cu referire la cadrul inferior al vehiculului. Trebuie menționat aici că este foarte important ca întregul sistem de axe și roți al vehiculului să fie corect aliniat. Problema formei cadrului este o problemă separată.

Trebuie avut în vedere faptul că trebuie efectuată o analiză aprofundată, atât economică, cât și tehnologică, înainte de efectuarea reparațiilor, în special cu ajutorul tehnologiei de sudare. Corectitudinea deciziei de reparare și aplicarea corectă a metodelor de reparare depind de această analiză. Pentru a fi siguri de o reparație sigură a cadrului, este necesar să se respecte toate recomandările producătorului vehiculului și principiile generale de lucru în conformitate cu arta. Este recomandabil să fiți curioși și să consultați sursele de informații furnizate de producătorii de vehicule. O mulțime de materiale pot fi găsite pe internet și, deși nu pot fi foarte cuprinzătoare, vor fi cu siguranță utile.