В мотоциклах ИМЗ Урал используется трубчатая двойная закрытая рама. Она представляет собой замкнутую пространственную силовую конструкцию, которая полностью воспринимает все внешние нагрузки. Передняя и нижняя части рамы мотоцикла ИМЗ Урал выполнены из двух труб. В результате этого конструкция рамы получается не плоской, а пространственной, что значительно повышает ее жесткость.
Рама и передняя вилка мотоцикла ИМЗ Урал, устройство, принцип действия, особенности конструкции, наименование и каталожные номера узлов и деталей.
Для мотоцикла ИМЗ Урал с коляской жесткость рамы имеет большое значение. Так как коляска создает боковые нагрузки, которые могут покоробить раму. В результате чего нарушится взаимное расположение колес и ухудшится устойчивость и управляемость мотоцикла.
Материалом для труб служит сталь 35, которая хорошо сваривается, обладает достаточно высокой прочностью и в то же время не требует специальной термообработки. К раме приварены детали для крепления коляски, двигателя, подвесок и т. д. После сварки сварочные швы зачищают и окрашивают эмалями для горячей сушки.
Устройство, узлы и детали рамы и прицепа мотоцикла ИМЗ Урал.
Наименование и каталожные номера узлов и деталей рамы мотоцикла ИМЗ Урал.
Передняя вилка мотоцикла ИМЗ Урал.
Передняя вилка мотоцикла ИМЗ Урал служит для обеспечения управления мотоциклом и подрессоривания переднего колеса. Она состоит из:
— Шарнирного устройства.
— Направляющей части.
— Упругого элемента.
— Гасителя вертикальных колебаний колеса (амортизатора).
— Гасителя крутильных колебаний вилки (демпфера).
Шарнирное устройство соединяет вилку с рамой так, что обеспечивается возможность поворота вилки с колесом относительно рамы, и соответственно обеспечивается управляемость. Шарнирное устройство таково, что ось вращения вилки пересекается с плоскостью дороги немного впереди точки касания колеса с дорогой. Образуя так называемый вылет. За счет этого при движении мотоцикла ИМЗ Урал создается стабилизирующий момент, который обеспечивает прямолинейное движение мотоцикла.
У мотоциклов-одиночек при наклонах мотоцикла на поворотах этот момент изменяется и поворачивает вилку в сторону наклона. У мотоцикла с коляской стабилизирующий момент сохраняется постоянным и наклон невозможен. Поэтому при прохождении поворотов к рулю требуется прикладывать определенное усилие.
Шарнирное устройство выполнено на двух радиально-упорных шарикоподшипниках. Направляющая часть передней вилки обеспечивает вертикальное перемещение колеса. При этом должны сохраняться заданное направление движения и параметры устойчивости. В направляющую часть входят две трубы пера вилки. Жестко закрепленные в мостике рулевой колонки и траверсе. По трубам телескопически перемещаются два наконечника пера. Каждый на двух втулках.
Устройство, узлы и детали передней вилки мотоцикла ИМЗ Урал.
Внутри наконечников находится масло, которое смазывает подвижное соединение и одновременно является рабочей жидкостью для амортизатора. Для крепления верхней втулки и для предотвращения вытекания масла сверху на наконечник наворачивается гайка с сальниками. Снизу к наконечникам крепится ось с колесом и тормозом. Ось имеет левую резьбу для предотвращения самоотворачивания оси при ослаблении стяжного болта левого наконечника.
За счет жесткого крепления труб в мостике и траверсе, а также оси в наконечниках колесо совершает плоско-параллельное движение. При ослаблении крепления труб или оси, устойчивость и управляемость мотоцикла ИМЗ Урал ухудшаются.
Упругим элементом вилки является цилиндрическая пружина с постоянным шагом навивки, установленная внутри пера вилки. Она является упругим элементом при ходе сжатия и пружинным буфером при ходе отдачи. Одним концом она наворачивается на спиральную канавку гайки трубки амортизатора и, следовательно, жестко соединена с наконечником пера вилки. Второй конец пружины крепится в спиральной канавке верхнего наконечника пружины.
Наконечник же с осевым зазором 0,2-0,5 мм установлен на штоке амортизатора и таким образом зафиксирован в осевом направлении относительно трубы пера вилки. Длины пружины и штока выбраны так, что в ненапряженном состоянии пружины поршень не доходит до гайки, находящейся на трубке амортизатора.
При наезде колеса на препятствие, колесо начинает двигаться вверх. При этом вверх движутся и наконечники перьев вилки, сжимая пружины. За счет этого сглаживаются нагрузки, передаваемые на раму. Поршень амортизатора при этом движется внутри трубки корпуса амортизатора. При проезде препятствия и отрыве от дороги колесо вместе с наконечниками перьев под действием собственной массы и силы пружины начинает двигаться вниз.
Если бы пружина не была закреплена по концам, то это движение происходило бы до тех пор, пока поршень не ударился бы о гайку, находящуюся на трубке амортизатора. В существующей же конструкции колесо с наконечниками будут двигаться вниз под действием собственной массы и силы пружины до тех пор, пока пружина не распрямится полностью. Поршень при этом еще не дойдет до гайки.
Наименование и каталожные номера деталей передней вилки и амортизатора мотоцикла ИМЗ Урал.
При дальнейшем движении колеса она начнет работать на растяжение и затормозит движение колеса. При этом не происходит удара поршня о гайку и не снижается долговечность амортизатора. Для того чтобы при заворачивании и отворачивании затяжной гайки пружина не выскочила из спиральной канавки наконечника пружины или гайки трубки амортизатора, ее шаг и шаг спиральных канавок у наконечников выполнен не одинаковым. Кроме того, при сборке передней вилки нужно обеспечить свободное проворачивание обоих штоков вместе с гайкой.
В передних вилках мотоцикла ИМЗ Урал применяют гидравлические гасители колебаний (амортизаторы) одностороннего действия с гидравлическим буфером прямого хода. Трубка корпуса амортизатора ввернута в конус. Конус болтом крепится к наконечнику пера вилки. Наружный диаметр конуса в его цилиндрической части немного меньше внутреннего диаметра трубы пера вилки. Конус осевым и радиальным каналами сообщает внутреннюю полость трубки амортизатора с внутренней полостью наконечника пера вилки.
Шток проходит через гайку трубки амортизатора. На штоке расположен поршень. Имеющий четыре лыски, по которым масло может свободно перетекать из полости под поршнем в полость над поршнем. Над поршнем в шток устанавливают штифт. А между штифтом и поршнем свободно с осевым зазором расположена шайба.
Наружный диаметр шайбы соответствует внутреннему диаметру трубки корпуса амортизатора. А внутренний диаметр значительно больше диаметра штока. Внутренняя полость наконечника пера вилки и амортизатора заполнена маслом вплоть до гайки трубки амортизатора.
При наезде колеса на препятствие наконечник пера вилки вместе с амортизатором поднимается вверх. При этом поршень движется вниз относительно трубки амортизатора. Под действием напора жидкости снизу, шайба поднимается над поршнем до упора в штифт. Масло начинает перетекать из-под поршня вверх по лыскам поршня и радиальному зазору между шайбой и штоком, не испытывая сопротивления.
Наименование и каталожные номера деталей амортизатора мотоцикла ИМЗ Урал.
Поскольку шток начинает занимать часть объема амортизатора, излишки масла по осевому и радиальному каналам конуса вытекают в наконечник пера. После проезда препятствия пружина стремится «оттолкнуть» наконечник пера вилки с амортизатором вниз. Сила давления масла сверху прижимает к поршню шайбу. Она перекрывает лыски на поршне и радиальный зазор между поршнем и трубкой амортизатора.
Поскольку зазор между штоком и гайкой очень мал, масло запирается в полости над поршнем. Однако по имеющимся зазорам между деталями масло постепенно вытекает из нее и поршень медленно поднимается вверх, а наконечники перьев вилки плавно опускаются. В результате этого колебания быстро затухают. Таким образом, амортизатор, не препятствуя сжатию пружины, оказывает сопротивление ее резкому распрямлению.
При наезде на крупные препятствия возникают усилия, под действием которых пружина полностью сжимается и происходит удар трубы пера вилки о его наконечник. Для предотвращения этого предусмотрен гидравлический буфер хода сжатия. Его принцип действия заключается в следующем.
При приближении торца наконечника к торцу трубы, внутрь трубы начинает входить конус корпуса амортизатора. Вследствие того, что зазор между цилиндрической частью конуса и внутренним диаметром трубы очень мал, масло оказывается зажатым между трубой, конусом и наконечником.
Дальнейшее движение наконечника будет возможным лишь по мере вытекания масла. Вытекание же будет происходить медленно. Так как зазоры между деталями очень малы, а объем масла довольно велик. В результате этого сближение трубы с наконечником тоже будет происходить медленно, что и предотвратит удар.