В настоящее время из опыта эксплуатации шиномонтажных и балансировочных установок для ремонта автомобилей видно, что с развитием и совершенствованием легковой, грузовой и сельскохозяйственной техники, идет и развитие шиноремонтных и диагностических оборудований. Поступающие в сельскохозяйственное производство автомобили и тракторы эксплуатируются в основном по грунтовым дорогам, имеющим большое количество выбоин и неровностей, что существенно влияет на их тягово-динамические показатели, надежность и ресурс механизмов трансмиссии, сохранность перевозимого груза, утомляемость водителя и пассажиров, устойчивость и безопасность движения, а также износ шин. В связи с этим требуется постоянный поиск теоретических и экспериментальных исследований в сфере улучшения ремонта и обслуживания, а также методов диагностирования легковой и грузовой транспортной техники.
Анализ существующих работ показывает, что, несмотря на определенные успехи и достижения в совершенствовании ремонта и диагностирования сельскохозяйственной техники целесообразно рассмотреть вопросы по созданию мобильных шиномонтажных комплексов для ремонта и обслуживания транспортных средств. Сегодня, несовершенство известных конструкций мобильных шиномонтажных комплексов приводит к снижению эффективности шиномонтажных работ. К примеру, известен мобильный шиномонтажный комплекс для ремонта и обслуживания автотранспортных средств (рис. 1, а), содержащий шиномонтажный и балансировочный стенды [1]. Недостатком такой конструкции является недостаточно широкий спектр предоставляемых услуг. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по решаемой задаче и достигаемому техническому результату является мобильный шиномонтажный комплекс для ремонта и обслуживания автотранспортных средств (рис. 1, б), который содержит шиномонтажный и балансировочные стенды, оборудование для накачки шин, систему энергоснабжения, дополнительное оборудование [2]. Недостатком такой конструкции является то, что комплекс выполняет шиномонтажные работы для транспортных средств с максимальным радиусом колес до 24 дюймов и весом до 60 кг. Таким образом, указанное несовершенство известных конструкций приводит к снижению эффективности шиномонтажных работ. Задачей, на решение которой направлено предлагаемая разработка, является совершенствование мобильного шиномонтажного комплекса для ремонта и обслуживания транспортных средств.
Рис. 1. Мобильные шиномонтажные комплексы для ремонта и обслуживания автотранспортных средств
В 2016 году на кафедрах «Промышленный транспорт» Карагандинского государственного технического университета (г. Караганда) и «Транспортная техника и технологии» Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина (г. Астана), выполнена работа по совершенствованию конструкции мобильного шиномонтажного комплекса для ремонта и обслуживания транспортных средств. В рамках данной работы была разработана конструкция мобильного шиномонтажного комплекса, которая содержит следующее оборудование: автоматизированный шиномонтажный стенд, балансировочный стенд, компрессор, гидравлический домкрат подкатной, комплект оборудования для замены тормозной и смазочно-охлаждающих жидкостей, зарядно-пусковое устройство для зарядки аккумуляторов и запуска двигателя автомобилей, аккумулятор батарейного типа, инвертор, электробензогенератор, источники рабочего освещения, редуктор для откручивания трудно съемных гаек, ящик для инструментов, вулканизатор, систему проверки колес на герметичность, электросистему подачи и слива воды, электросварочное инверторное оборудование, прожектор, систему видеонаблюдения, розетки 220V, переключатель, тепловую пушку, багажник, металлическую лестницу.
Работа разработанного мобильного шиномонтажного комплекса для ремонта и обслуживания транспортных средств осуществляется следующим образом (рис. 2): комплекс по вызову выезжает на место нахождения транспортного средства, нуждающегося в замене шины; перед проведением шиномонтажных работ запускается система энергоснабжения комплекса с включением электробензогенератора 9, предварительно заземлив его, или подключается аккумулятор 7 с инвертором 8; затем приводится в рабочее состояние автоматизированный шиномонтажный стенд 1, который выдвигается рабочей частью за открытые задние двери фургона; на автоматизированный шиномонтажный стенд устанавливают снятое с помощью домкрата или выносных опор самой грузовой техники колесо, после чего осуществляют замену шины; вулканизатор 13 позволяет осуществлять ремонт повреждений шин автомобилей методом горячей вулканизации с последующей установкой пластырей холодным способом, а также ремонта камер; для накачки шин используют компрессор 3 с пневмоинструментом, который расположен в ящике для инструментов 12; запасные шины и колеса берутся с багажника 22, установленного на крыше фургона; для удобства снятия запасных шин и колес, на задней двери фургона имеется металлическая лестница 23; после замены шины, колесо для балансировки устанавливают на балансировочный стенд 2; балансировочный стенд работает с максимальным диаметром диска 30 дюймов и максимальным весом колес до 150 кг; после выполнения шиномонтажных работ, при желании можно провести с помощью комплект оборудования 5 – замену смазочной или охлаждающей жидкости двигателя, и воспользоваться набором дополнительного оборудования (из ящика для инструментов 12 – приспособления для проверки свечей зажигания и промывки топливных систем и др.) для проведения ремонта отдельных узлов транспортного средства, а также работ по поддержанию его общей работоспособности; например, с помощью системы 14 осуществить проверку колес на герметичность, проверку свечей зажигания или промывку топливной системы; система видеонаблюдения 18 позволяет осуществлять общий контроль за качеством выполняемых работ.
Рис. 2. Разработанный мобильный шиномонтажный комплекс для ремонта и обслуживания транспортных средств: автоматизированный шиномонтажный стенд – 1, балансировочный стенд – 2, компрессор – 3, гидравлический домкрат подкатной – 4, комплект оборудования для замены тормозной и смазочно-охлаждающих жидкостей – 5, зарядно-пусковое устройство для зарядки аккумуляторов и запуска двигателя автомобилей – 6, аккумулятор батарейного типа – 7, инвертор – 8, электробензогенератор – 9, источники рабочего освещения – 10, редуктор для откручивания трудно съемных гаек – 11, ящик для инструментов – 12, вулканизатор – 13, систему проверки колес на герметичность – 14, электросистему подачи и слива воды – 15, электросварочное инверторное оборудование – 16, прожектор – 17, систему видеонаблюдения – 18, розетки 220V – 19, переключатель – 20, тепловую пушку – 21, багажник – 22, металлическую лестницу – 23
В результате совершенствования мобильного шиномонтажного комплекса путем улучшения его конструкции, подана заявка о выдаче патента Республики Казахстан на изобретение [3]. Для более высокой точности определения рациональных конструктивных параметров усовершенствованной конструкции, необходимы детальные исследования с разработкой цифровой модели в программной среде SolidWorks или ANSYS [4], которая позволит проанализировать эффективность работы.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности шиномонтажных работ. Этот технический результат достигается тем, что в мобильный шиномонтажный комплекс для ремонта и обслуживания транспортных средств внесены следующие изменения: в балансировочном стенде увеличены – максимальный диаметр диска с 24 до 30 дюймов и максимальный вес колес с 60 до 150 кг; на крышу фургона устанавливается багажник для транспортировки запасных шин и колес, а для их снятия на задней двери фургона монтируется металлическая лестница.
Таким образом, разработанный мобильный шиномонтажный комплекс для ремонта и обслуживания транспортных средств повышает эффективность шиномонтажных работ.