Na przedniej osi samochodów UAZ z napędem na wszystkie koła znajdują się zespoły obrotowe z przegubami homokinetycznymi, które umożliwiają przenoszenie momentu obrotowego na koła nawet podczas ich skrętu.Sworznie królewskie odgrywają w tym urządzeniu ważną rolę - przeczytaj wszystko o tych częściach, ich przeznaczeniu, typach, konstrukcji i działaniu w tym artykule.
Co to jest sworzeń królewski UAZ, jego cel i funkcje
Sworzeń zwrotnicy to drążek tworzący przegub przegubowy zwrotnicy (montowany z piastą koła) i przegub kulowy zwrotnicy (SHOPK, wewnątrz podpory znajduje się przegub o jednakowych prędkościach kątowych, przegub homokinetyczny) z przodu oś pojazdów UAZ z napędem na wszystkie koła.Czopy królewskie są elementami mechanizmu obrotowego, który zapewnia możliwość odchylania kierowanych kół bez przerywania przepływu momentu obrotowego.
Kingpiny UAZ mają następujące funkcje:
• Działają jak osie, wokół których może obracać się zwrotnica;
• Działają jako elementy łączące, które łączą przegub kulowy i zwrotnicę w jedną całość;
• Działają jako elementy nośne, które zapewniają niezbędną sztywność zespołu obrotowego, a także dostrzegają momenty sił powstające podczas ruchu samochodu ze zwrotnicy (a on z kolei z koła) i przekazują je do belkę osi.
Czopy UAZ pomimo swojej prostej konstrukcji odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu przedniej osi SUV-a, a co za tym idzie całego samochodu.
Rodzaje sworzni królewskich UAZ
Ogólnie rzecz biorąc, sworzeń królewski jest krótkim prętem o takim czy innym kształcie, który jest wciskany w korpus zwrotnicy górną częścią, a dolny koniec ma połączenie zawiasowe z korpusem przegubu kulowego.Do połączenia zwrotnicy ze SHOPK-em stosuje się dwa sworznie królewskie - górny i dolny, na całym moście zamontowane są odpowiednio cztery sworznie królewskie.
Z biegiem lat na przednich osiach samochodów UAZ montowano trzy główne typy sworzni królewskich:
• Czopy cylindryczne w kształcie litery T (z obrotem w tulei z brązu);
• Kingpiny kompozytowe z kulką (z obrotem na kuli);
• Czopy łożyskowane kompozytowo (z obrotem na łożysku stożkowym);
• Cylindryczno-stożkowe sworznie królewskie z kulistą podporą (z obrotem w kulistej tulei z brązu).
Cylindryczne sworznie królewskie w kształcie litery T to klasyczne rozwiązanie, które było montowane we wczesnych modelach samochodów UAZ z osiami napędowymi typu „Timken” (z zdejmowaną skrzynią korbową skrzyni biegów).Bardziej nowoczesnym rozwiązaniem są sworznie kompozytowe z kulką i łożyskiem, części te umieszczane są na osiach napędowych typu „Timken” zamiast konwencjonalnych sworzni, mają te same wymiary.Czopy królewskie z kulistym wspornikiem zaczęto montować w nowych modelach samochodów UAZ z osiami napędowymi typu „Spicer” - UAZ-31519, 315195 („Hunter”), 3160, 3163 („Patriot”) i ich modyfikacjami.
Kingpiny różnych typów mają znaczne różnice konstrukcyjne.
Budowa i zasada działania sworzni królewskich cylindrycznych w kształcie litery T
Taki sworzeń królewski jest częścią w postaci dwóch cylindrów o różnych średnicach, wyrzeźbionych z jednego przedmiotu obrabianego.Na końcu górnej (szerokiej) części, w jej środku, wycięty jest gwintowany kanał do montażu olejarki.W pobliżu, mieszając od środka, wierci się kanał o mniejszej średnicy i gładkich ściankach do montażu kołka blokującego.Na bocznej powierzchni dolnej (wąskiej) części znajduje się pierścieniowe wgłębienie do rozprowadzania smaru.Można również wykonać przelotowy kanał wzdłużny w czopie w celu smarowania całego zespołu montażowego.
Sworzeń królewski wciskany jest szeroką częścią w korpus zwrotnicy i mocowany stalową okładziną (przytrzymany czterema śrubami), a obracaniu się zapobiega sworzeń.Sworzeń królewski swoją wąską częścią osadzony jest w tulei z brązu wciśniętej w korpus przegubu kulowego.Tuleja jest tak skalibrowana, aby sworzeń królewski mógł się w niej obracać bez zacinania się.Pomiędzy szeroką częścią sworznia królewskiego a korpusem przegubu kulowego układane są metalowe uszczelki, za pomocą których przeprowadza się wyrównanie całego mechanizmu obrotowego.Aby ułatwić obrót i zmniejszyć intensywność zużycia części, sworznie królewskie są montowane pod niewielkim kątem.
Mechanizm działa z tymi sworzniami królewskimi po prostu: podczas wykonywania manewru zwrotnica odchyla się od położenia środkowego za pomocą dwójnogu, sworznie królewskie obracają się wąskimi częściami w tulejach wciśniętych w korpus przegubu kulowego.Podczas obracania smar z kanału sworznia królewskiego wchodzi do wgłębienia w jego dolnej części, gdzie rozprowadzany jest w przestrzeni pomiędzy czopem królewskim a tuleją - zmniejsza to siły tarcia i zmniejsza intensywność zużycia części.
Konstrukcja i działanie sworzni królewskich na piłce
Taki sworzeń królewski składa się z trzech części: górnej wciskanej w korpus zwrotnicy, dolnej wciskanej w korpus SKLEPU oraz umieszczonej pomiędzy nimi stalowej kulki.Kulkę umieszcza się w półkulistych otworach, wyrzeźbionych w końcowych częściach połówek sworznia królewskiego.Do smarowania kuli w połówkach sworznia królewskiego wykonane są kanały osiowe, a w górnej części sworznia królewskiego znajduje się gwintowany kanał do smarownicy.
Montaż sworzni królewskich na kulach różni się od montażu konwencjonalnego sworznia królewskiego tylko tym, że dolna połowa jest sztywno osadzona w korpusie przegubu kulowego, dzięki czemu nie ma tulei z brązu.
Mechanizm obrotowy działa z częściami tego typu po prostu: gdy koło jest odchylone, górna część sworznia królewskiego obraca się na kuli, a sama kula obraca się nieco względem połówek sworznia królewskiego.Zapewnia to zmniejszenie sił tarcia i zmniejszenie intensywności zużycia części w stosunku do standardowego sworznia królewskiego.
Konstrukcja i zasada działania sworzni królewskich na łożysku
Konstrukcyjnie najbardziej skomplikowany jest sworzeń królewski z łożyskiem, składa się z trzech części: dolnej połowy, na którą wciskane jest łożysko stożkowe (dodatkowo można zastosować pierścień oporowy umieszczony pod łożyskiem) oraz wciskanego koszyka łożyskowego w obudowę zwrotnicy.W dolnej połowie znajduje się kanał osiowy do podawania środka smarnego, w koszyku łożyskowym znajduje się kanał boczny na sworzeń oraz kanał centralny do montażu smarownicy.
Zasadniczo ten typ sworznia królewskiego jest ulepszeniem sworznia królewskiego na kuli, ale tutaj dwie połówki obracają się na łożysku, co może znacznie zmniejszyć siły tarcia i ogólnie zwiększyć niezawodność urządzenia.Zastosowanie łożysk stożkowych zapewnia zwiększoną odporność na obciążenia osiowe występujące podczas eksploatacji pojazdu.
Konstrukcja i zasada działania sworzni królewskich z podporą kulistą UAZ „Hunter” i „Patriot”
Te sworznie królewskie łączą w sobie zalety konwencjonalnych sworzni królewskich i sworzni królewskich na kuli, z pierwszego przejęły prostotę konstrukcji, z drugiego - lepsze osiągi i zmniejszone siły tarcia.Strukturalnie sworzeń królewski jest cylindryczno-stożkowym prętem z półkulistą główką, wyrzeźbionym z jednego przedmiotu obrabianego.Na wąskiej części sworznia królewskiego znajduje się gwint na nakrętkę, wzdłuż osi części wywiercony jest kanał do smarowania, a na główce wykonane są rowki w celu rozprowadzania smaru po powierzchniach trących.
Czop królewski jest sztywno osadzony w korpusie zwrotnicy, do mocowania służy tuleja zaciskowa, w którą sworzeń królewski wchodzi swoją stożkową częścią, a od góry poprzez stalową okładzinę sworzeń królewski z tuleją dokręca się nakrętką.Kulista część sworznia królewskiego spoczywa na wkładce z brązu (dziś istnieją modyfikacje z wkładkami z tworzywa sztucznego, ale są one mniej niezawodne), która z kolei jest ułożona w wsporniku sworznia królewskiego na korpusie SHOPK.Regulacja wzajemnego położenia części urządzenia odbywa się za pomocą uszczelek umieszczonych pod okładziną sworznia królewskiego.
Czop tego typu działa w następujący sposób: podczas obracania kół sworznie królewskie, sztywno połączone z korpusem pięści, obracają się w tulejach swoimi kulistymi łbami.Co więcej, takie sworznie królewskie lepiej wyczuwają odchylenia pięści w płaszczyźnie pionowej, co zapewnia ich długą żywotność i niezawodność w każdych warunkach.
Kingpiny wszystkich typów z czasem się zużywają, przez pewien czas to zużycie można kompensować dokręcając części lub zwiększając liczbę uszczelek, ale ten zasób szybko się wyczerpuje i sworznie królewskie należy wymienić.Dzięki prawidłowej i terminowej wymianie sworzni królewskich samochód odzyskuje stabilność na drodze i można go bezpiecznie eksploatować nawet w trudnych warunkach.
Czas publikacji: 24 sierpnia 2023 r