Каркасы безопасности и жесткость кузова

Каждый спортсмен, занимающийся автоспортом (в свое удовольствие или профессионально), обязан повысить безопасность автомобиля. Ни одна салонная машина не рассчитана на нагрузки, с которыми кузов сталкивается на гонках. Чтобы на высоких скоростях, при столкновении водитель не получил серьезные травмы, в салон устанавливают каркас безопасности (safety cage).

Из материала вы узнаете об особенностях этой конструкции, разновидностях и их отличиях. Ознакомитесь с технической документацией, и прочей полезной информацией по теме.

1. Что такое каркас безопасности
2. Жесткость кузова
3. Таблица значений жесткости кузова
4. Способы увеличения жесткости
5. Навесные усилители жесткости
6. Усиление кузова
7. Виды каркасов
8. Болтовой каркас безопасности
9. Вварной каркас безопасности
10. Приложение J
11. Приложение 14
12. Каркас безопасности своими руками

Что такое каркас безопасности

Каркас безопасности представляет собой конструкцию, состоящую из стальных труб. Монтируется внутри транспортного средства, после чего прикручивается или приваривается к кузову в ключевых точках. Основная задача каркаса – придание дополнительной жесткости.

Пространственный каркас безопасности предотвращает серьезную деформацию кузова при перевороте или столкновении транспортного средства с другими объектами. Необходимость монтажа конструкции продиктована международным регламентом спортивной ассоциации FIA, а также рядом других контролирующих органов.

Жесткость кузова

Жесткость кузова современных автомобилей являет собой важный параметр, от которого зависит его безопасность. Чем меньше жесткость кузова, тем быстрее в нагруженных местах начнут появляться трещины, усталость металла.

С другой стороны, при попадании в дорожно-транспортное происшествие, кузов с небольшим запасом жесткости деформируется сильнее. Это увеличивает вероятность смертельного исхода при одинаковой скорости по сравнению с машиной, у которой этот показатель на порядок выше.

Кроме того, этот параметр характеризует общую прочность транспортного средства, степень пассивной безопасности и долговечности. Кузов является несущей конструкцией всего автомобиля, навесных элементов, пассажиров и перевозимых грузов.

Если жесткость на кручение недостаточная, при проезде по неровностям машина начинает «играть». Это приведет к неправильной работе подвески, непрогнозируемому ее поведению на высокой скорости. Кручение нужно снизить настолько, насколько это вообще возможно.

Главный параметр, опираясь на который, специалисты проводят тестирование – жесткость кузова на кручение вдоль продольной оси. Задача определить, какое усилие нужно приложить к кузову, чтобы вызвать деформацию на 1 градус. Измеряется жесткость в Нм/градус.

Наиболее жесткими считаются автомобили с однообъемной компоновкой кузова, когда силуэт напоминает форму куба, например минивэны. Куда меньшее сопротивление имеют двух и трехобъемные кузова. Большое количество дверей также снижает показатель. Самая низкая жесткость у автомобилей с открытым верхом.

Таблица значений жесткости кузова

Самый простой и доступный способ – установка усилителей жесткости, в народе распорок или «УЖей». Делятся на три типа:

• Верхний УЖ. Является связующим звеном между стаканами, делая их положение фиксированным. Распорка распределяет нагрузку между стойками, создавая единый механизм.
• Нижний УЖ. В процессе прохождения неровных участков дороги не позволяет лонжеронам расползаться. Вместе нижняя и верхняя распорки значительно повышают жесткость, создавая раму.
• Задний УЖ. Увеличивает жесткость задних стаканов, распределяя между ними нагрузку.

Кроме этого существует масса дополнительных усилителей для конкретных марок и моделей автомобилей: подрамные, распорки вдоль порогов, на крылья (косынки), каркас под бампер — башбар (bash bar).

Установка распорок не относится к способу подготовки автомобиля к участию в автогонках, разве что на любительском уровне.

Усиление кузова

Это уже более продвинутый способ увеличения жесткости, весьма трудоемкий и затратный в финансовом плане.

При интегрированном усилении, места точечной сварки обвариваются дополнительно. Точки крепления агрегатов и особо нагруженные места кузова, усиливаются дополнительными слоями металла. Особое внимание уделяется зонам деформации, предусмотренным производителем. На эти места ввариваются косынки и перемычки.

Однако, для подготовки к участию в профессиональных спортивных дисциплинах, потребуется установка каркаса.

Виды каркасов

С конструктивной точки зрения, каркас безопасности бывает двух видов – болтовой и вварной. Рассмотрим каждую разновидность поподробнее.

Болтовой каркас безопасности

Также называется сборно-разборным. Крепится к боковым стойкам, порогам и полу при помощи болтов. В любой момент конструкцию можно полностью разобрать. Как правило, болтовый каркас пользуется популярностью среди начинающих автогонщиков, а также владельцев, использующих транспортное средство в комбинированном режиме – для повседневной езды и участия в соревнованиях.

Устанавливая такой каркас нужно выбирать качественный крепеж. Если болты будут плохими, при аварии конструкция может отстегнуться и повредить водителя.

Вварной каркас безопасности

Чтобы при помощи каркаса безопасности получить жесткость кузова, регламентированную правилами автомобильных ассоциаций, нужно внимательно изучить ряд приложений.

Приложение J

Являет собой официальный документ, выпущенный международной автомобильной федерацией FIA (Fédération Internationale de l’Automobile). Источник Источник https://www.fia.com/

Правила повышения безопасности кузова каркасным методом прописаны в статье 253. Там указаны технические параметры каждого элемента конструкции, используемого в «клетке». Читать перевод статьи в формате PDF.

Источник Источник Источник Источник http://www.raf.su/kst/category/74-prilozheniya-j (там же переводы других статей данного приложения).

Приложение 14

Разработано Российской автомобильной федерацией. Являет собой регламент, устанавливающий использования автомобильных каркасов безопасности. Актуален для тех, кто планирует соревноваться в отечественных чемпионатах. Ознакомиться с приложением.

Каркас безопасности своими руками

Как показывает практика, самой удобной платформой для постройки спорткара является отечественный кузов ВАЗ. Разработать и воплотить в реальность конструкцию каркаса можно и самостоятельно.

При изготовлении «клетки», в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 8734-58, используется стальная труба двух сортаментов – 45х2,5 и 40х2,0 см. Сталь должна быть нелегированной, с содержанием углерода не более 0,3%. Это нужно для того, чтобы каркас был достаточно гибким и не лопался при деформации.

Также придется обзавестись трубогибом, чтобы придавать рабочему материалу оптимальную форму под нужным углом, поскольку нагрев категорически запрещен. При изгибе труба все равно будет плющиться, и разница между меньшим и большим диаметром не должна превышать 10%.

Чтобы точно отрезать и подогнать трубу, можно воспользоваться сервисом Источник Источник http://metalgeek.com/static/cope_big.pcgi После того как программа сделает развертку, нужно распечатать ее на принтере и перенеси на трубу.

Каркас лучше всего делать как можно ближе к кузову. Это позволит сохранить больше пространства для водителя и максимально повысить жесткость.

Варить лучше на аргоном или полуавтоматом. Основные точки сварки – стойки крыши, пороги. Используются как продольные элементы с левой и правой стороны кузова, так и косынки с накладками для повышения жесткости центральных стоек при боковом столкновении.

Косынки в омологированной конструкции обязательно должны иметь отверстия для инспекции сварного шва.

Обратите внимание на схему создания системы безопасности автомобиля ВАЗ, начиная с «копейки» и заканчивая «семеркой».

Если вы планируете принимать участие в соревнованиях на профессиональном уровне, забудьте о самостоятельном изготовлении. Придется покупать омологированный каркас. Это конструкция, прошедшая официальные испытания, качество которой гарантирует производитель. Она обязательно должна быть сварной и отвечать всем требованиям, предъявляемым официальными организациями.

Технология изготовления сварной конструкции «Рама»

Сварка рамы грузового автомобиля

Приходилось заниматься сваркой рамы КамаЗа. Через некоторое время около шва проступила трещина. Решил усилить конструкцию накладкой «ромб», выполнил разделку кромок и сварил в два прохода. Через полгода та же проблема – рама потрещала. Какова технология ремонта рамы грузовика? Аналогичный вопрос по заварке осей полуприцепов иномарок.

Завод-изготовитель утверждает, что раму восстановить нельзя, Но тем не менее в мастерских часто успешно справляются с этой нелегкой задачей. Вот кое-какие секреты сварки рамы:

Последовательность действий

1. Одна из главных особенностей сварки рамы заключается в разделке кромок с помощью аппарата плазменной резки. 2. Необходимо надежно заварить корень шва (если по каким-то причинам данный этап не можете выполнить – лучше не беритесь за ремонт) 3. Используйте присадочный материал (сварочную проволоку) 08Г2С (зависит от материала рамы), 1,2 мм. Защитная среда: смесь аргон+углекислота (20%). 4. Проход №1: сварочный ток 100А. Заварка корня шва выполняется короткими валиками поперек разделки слева направо с образованием обратного валика. Важно избегать перегрева стали. 5. Проход №2 и 3: сварочный ток 110А. Выполняется как в п.4, но валики тонкие и накладываются один на другой. 6. Проход №4: сварочный ток увеличиваем до 120А. Валик по всей ширине разделки с перехватом на основной металл 1-2 мм. Несколько валиков – и обрыв дуги. Важно не перегревать основной металл. 7. Завершающий проход №5: валик варится без обрыва дуги, перехват на основной металл 5 мм. 8. Вертикальные швы завариваются сверху вниз. 9. Важен индивидуальный подход в каждом конкретном случае.

10. Шов ровный, выпуклый.

установка воздушно-плазменной резки

Треснула рама

Все­гда ста­рай­тесь понять и опре­де­лить при­чи­ну воз­ник­шей тре­щи­ны.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Про­свер­ли­те отвер­стие в кон­це тре­щи­ны и рас­то­чи­те тре­щи­ну в виде “V” на 2/3 глу­би­ны метал­ла. После про­ва­ри­ва­ния и зачист­ки нуж­но поверх при­ва­рить уси­ли­ва­ю­щую наклад­ку.

Частая при­чи­на тре­щин в раме, осо­бен­но гру­зо­ви­ков – уста­лость метал­ла. Так про­ис­хо­дит из-за цик­ли­че­ских погру­зок и раз­гру­зок. Часто тре­щи­ны воз­ни­ка­ют в ниж­ней части балок, так как она часто нахо­дит­ся под наи­боль­шим напря­же­ни­ем.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

Уста­лость явля­ет­ся пове­де­ни­ем мате­ри­а­ла, когда под­вер­га­е­мый цик­ли­че­ским нагруз­кам мате­ри­ал может дать тре­щи­ну. Уста­лость – это когда Вы что-то сги­ба­е­те несколь­ко раз, до момен­та, когда мате­ри­ал сло­ма­ет­ся. Каж­дый мате­ри­ал име­ет пре­дел эла­стич­но­сти.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Тре­щи­ны могут быть отре­мон­ти­ро­ва­ны свар­кой, зачист­кой до плос­ко­го состо­я­ния и после­ду­ю­щей при­вар­кой уси­ли­ва­ю­щей пла­сти­ны (см. ниже).

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Не при­ва­ри­вай­те запла­ту пря­мо на тре­щи­ну, не зава­рив её по пра­ви­лам.

p, blockquote 27,0,0,0,0 —>

Ремонт и Сварка рамы грузовика

Частая проблема – перегруз машин по весу вследствие больших объёмов груза. Случаются ситуации, когда грузовики выходят из строя на дальних трассах, с большим количеством груза, зачастую скоропортящегося. Это приводит к большим денежным потерям и простоям.

Чтобы такого не происходило, важно следить за состоянием рамы и вовремя её чинить. Но тут есть один важный момент: если ремонт произведён неправильно, через некоторое время рядом с местом сварки появляется трещина, и нужен повторный визит в сервис.

Здесь перечислены советы, основанные на опыте профессиональных мастеров. Это поможет сделать не просто временную заплатку, а качественно и надёжно исправить неполадку.

Самое важное условие: ни в коем случае нельзя перегревать металл в месте шва. Правильнее всего будет варить небольшими отрезками длиной примерно по 5 мм, после этого давая остыть месту сварки. Да, процесс из-за этого получается очень долгим, но результат стоит затраченных усилий. Перекалившийся металл станет слишком хрупким, вследствие чего и будет трескаться.

Фотоотчёт ремонта рамы грузовика

Толщина основной рамы 6 — 4 мм., накладка 5мм., проволка 0,8 + сварочная смесь.

Используемый в работе сварочный аппарат — Циклон ПДГ 240Д-1

Ориентировочная цена аппарата — 13000-14000р.

Для обработки кромок используйте плазменный резак. Он будет лучшим вариантом для резки металла. Это поможет соблюсти первое условие, касающееся перегрева.

При варке шва обязательно следите за аккуратными и ровными переходами с дополнительного на основной металл. Избегайте образования подрезов, поскольку именно с подреза впоследствии начинает снова трескаться рама. Околошовная зона важна не меньше самого шва.

Кроме того, корень обязательно проваривать по всей длине, в противном случае вся работа пойдёт насмарку. Если нет возможности варить корень, то лучше вообще не беритесь за ремонт рамы.

С некоторыми небольшими грузовиками очень непросто работать, и рама снова и снова ломается, как её ни вари. Можно воспользоваться немного другим методом и усилить место поломки. Придётся немало попотеть, но есть возможность усилить лопнувшее место швеллером и болтовым соединением. Иногда это единственный способ спасти машину.

И напоследок технология – вариант надёжной сварки:

1. Первый проход – проварка корня. Ток 100А, газовая смесь Ар + СО2 20%, проволока 1,2 мм Св08. Слева направо проходимся поперёк трещины, прерывая дугу и образуя обратный валик
2. Второй и третий проход. Ток 110А. Делаем тонкие валики, перекрывающие друг друга.
3. Четвертый проход. Ток 120А. Валик на полную ширину разделки, немного заходя на основной металл. Валики должны быть плотными. В зависимости от теплопотери можно варить основным швом (от 3 до 5 валиков, затем дуга прерывается). Пятый валик должен перекрыть не меньше 5 мм в каждую сторону. Техника как такая же, только не прерывая дугу.

Таким способом шов выйдет довольно ровным. Вертикальные швы выполняются только сверху вниз. Если клиенту необходима сварка без следов, то пятый валик не выполняется.

Подготовка рамы к сварке

Поэтапный процесс сварки рамы: разделка, сварка, зачистка и обработка
При подготовке к ремонту рамы грузовых автомобилей нужно сделать следующие приготовления:

1. Подобрать правильные электроды. Их диаметр должен составить не менее 4 мм.
2. Просушить электроды. На это уходит как минимум час.
3. Обеспечить сварщику полный доступ к поврежденной зоне рамы. Части машины, мешающие проходу, можно временно демонтировать.
4. Подготовить усилители для каркаса, если это необходимо. Нужно использовать накладки (в форме эллипса или ромба) из той же стали, из которой сделан каркас, а также можно использовать болтовые соединения или швеллеры (делают ремонт наиболее надежным). Используя накладки, важно следить, чтобы переходы между ними и основой конструкции были ровными.
5. Подобрать современный сварочный аппарат, к примеру, ЦИКЛОН ПДГ 240Д-1. Перед использованием нужно проверить, не сломан ли аппарат.

Как сварить раму автомобиля

В любом автомобиле, кузов – является важной неотъемлемой составляющей, которая защищает все внутренние узлы. Грузовой автомобиль, как и любой другой, требует постоянного обслуживания, а в случае поломки – ремонта. Очень часто в грузовике приходится варить раму. Именно об этом процессе пойдет речь в данной статье.

О сварке кузова автомобиля можно прочесть тут.

Общие сведения

Рамой в автомобиле называется силовой каркас, выступающий основанием для крепления всех кузовных деталей, двигателя, коробки, приводов и т.д. Прибегать к такой технологии как сварка рамы, обычно следует при незначительных деформациях этой детали. Например, если образовались трещины, сколы, складки, то в данном случае, варить раму будет целесообразно. Однако, следует точно соблюдать технологию сварки, ведь от этого будет зависеть не только качество рамы, но и в будущем безопасность пользования автомобилем.

Выполнение ремонта и процесс сварки рамы грузовика

Очень часто, грузовые автомобили, например камаз, занимающиеся перевозкой больших грузов, могут выйти из строя прямо на трассе. Чтобы не допустить возникновения такой неприятной ситуации, следует постоянно контролировать в каком состоянии находится рама и производить своевременный ремонт этой детали.

Для того, чтобы в процессе сварки рамы грузового автомобиля, соединение получился прочным и надежным, нужно соблюдать ряд правил и требований.

• Первое, что стоит отметить, так это необходимость следить за тем, чтобы на том участке, где образуется шов, металл не перегрелся. Варить шов надо маленькими отрезками, длина которых не превышает показатель в 5 мм.

Обязательно выжидайте некоторое время, пока место сварки не остынет

• Далее нужно обработать кромки. Осуществляется это посредством плазменного резака либо болгарки, т.к. это наиболее подходящий вариант для резки металла.
• Осуществляя сварку рамы, следите за тем, чтобы переходы с дополнительного металла на основной были как можно более ровными. Следите за тем, чтобы не образовывались подрезы, т.к. именно этот дефект приведет к потрескиванию рамы. Помимо этого, корень должен провариваться по всей длине, иначе весь процесс будет бессмысленным.

• Учитывая тот факт, что со многими грузовыми автомобилями, которые не очень большие по размеру, работать достаточно сложно и рама очень часто склонна поломке, вне зависимости от качества выполненного шва, то здесь, есть только один выход – нужно усилить место поломки. Для этого подойдет швеллер и болтовое соединение.

Как сварить раму автомобиля своими руками

Прежде чем приступать непосредственно к процессу сварки, следует хорошо подготовить деталь. Важно верно определить повреждения, для этого надо снять все кузовные элементы и осмотреть пораженный участок. Место, где заканчивается трещина, надо засверлить. Это поможет предотвратить развитие повреждения.

Совет! Используйте сверла с диаметром 5 мм.

Подобные сварочные работы выполняются полуавтоматом.

Подробнее о процессе сварки. Как уже отмечалось, процесс сварки осуществляется в несколько проходов.

При первом проходе горелки – проваривается корень. Проварка осуществляется электродами, в качестве которых выступает проволока с толщиной в 1,2 мм с индексом Св08. Сварочные работы выполняются под воздействием тока в 100 А. На втором и третьем проходе, показатель тока должен быть 110 А с той же сварочной проволокой, при этом валики должны быть как можно тоньше и перекрывать собой друг друга. На четвертом проходе, ток увеличивается до 120 А.

Важно, чтобы варка проводилась без прерывания дуги. Только так вы сможете получить максимально ровный и качественный шов.

Обработка шва после сварки

Все швы после окончания сварочных работ нужно правильно обработать. Металл нужно защитить от негативного воздействия окружающей среды. Участок соединения надо отмыть, затем обработать пескоструйкой, обезжирить, прогрунтовать и покрасить.

В завершении стоит отметить, что сварка рамы грузовика – процесс, требующий концентрации и внимательности. Для того, чтобы шов получился максимально прочным и качественным, сварщик должен иметь некоторый опыт работы. Поскольку рама – это важная деталь, от которой зависит безопасность управления автомобилем. Не забывайте о безопасности и выполняя сварку, обязательно наденьте специальную защитную одежду. Если соблюдать все правила и требования, то в итоге вы получите максимально качественное соединение.

Обработка шва после сварки

Все швы после окончания сварочных работ нужно правильно обработать. Металл нужно защитить от негативного воздействия окружающей среды. Участок соединения надо отмыть, затем обработать пескоструйкой, обезжирить, прогрунтовать и покрасить.

Читать дальше: Защита рулевых тяг гранта

В завершении стоит отметить, что сварка рамы грузовика – процесс, требующий концентрации и внимательности. Для того, чтобы шов получился максимально прочным и качественным, сварщик должен иметь некоторый опыт работы. Поскольку рама – это важная деталь, от которой зависит безопасность управления автомобилем. Не забывайте о безопасности и выполняя сварку, обязательно наденьте специальную защитную одежду. Если соблюдать все правила и требования, то в итоге вы получите максимально качественное соединение.

В 2001 году по материалам книги «Ремонт автомобильных рам» (автор Гурман В.С.) сочинился документ. Возможности этот документ подшить к записи я не нашел, поэтому завожу его вручную. По сути дела это просто конспект книги, поэтому высказываю здесь своё искреннее уважение автору и исследователям проблемы. И, конечно, помним, что возраст книги уже превышает пол-века.

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
РЕМОНТ РАМЫ АВТОМОБИЛЕЙ
При ремонте рам можно пользоваться только качественными электродами. Перед сваркой электроды должны быть обязательно просушены в течение 1 ч при температуре 140—160 ОС так как влажность обмазки приводит к пористости металла шва.

К сварке деталей рамы должны допускаться только дипломированные сварщики 5 – 6 разряда, прошедшие аттестацию.

Рабочее место сварщика должно быть оборудовано амперметром.

Необходимо производить упрочнение поверхностным наклёпом участков, опасных к возникновению трещин усталости.

При условии выполнения этих принципов можно восстановить выносливость деталей рамы автомобиля до уровня выносливости новых деталей.

1
Подготовка рамы к ремонту.
Повреждённый участок рамы необходимо тщательно отмыть от загрязнений.

Места, имеющие трещины и места возможного зарождения трещин должны быть зачищены вращающейся стальной щёткой до металлического блеска для облегчения обнаружения трещин.

Зачищенные места осматривают при помощи 4-кратной лупы. Таким образом удаётся обнаружить трещины, незаметные без зачистки на 20% рам автомобилей. Без выполнения этой операции надёжность рамы после ремонта гарантировать нельзя.

Лонжероны рамы и поперечины необходимо править без нагрева. После правки форма и размеры деталей должны соответствовать чертежу завода-изготовителя. Кривизна верхней полки лонжерона не должна превышать 2 мм на длине 1000 мм. а на всей длине—5 мм. Кривизна вертикальной стенки допускается не более 2 мм на длине 1000 мм, а не всей длине — не более 10 мм. Разность стрел прогиба лонжеронов одной рамы не должна превышать 6 мм. Для правки совершенно не пригодны детали, деформированные с вытяжкой, сопровождающейся уменьшением толщины материала.

2
Определение способа ремонта деталей рамы.
Допускается ремонт деталей рамы заваркой трещин, отрезкой или вырезкой поврежденной части и приваркой дополнительной детали.

Все сварные соединения должны быть выполнены в стык. Приварка вставок, а также приварка дополнительных деталей внахлестку не допускается. На одной продольной балке не должно быть более трех сварных соединений, включая заваренные трещины.

Читать дальше: Что значит буква ш на машине

При ремонте трещин, проходящих через отверстие, последнее должно быть обязательно заварено.

В тех случаях, когда в опасном месте имеется несколько одинаковых концентраторов напряжений, лучше вырезать его.

Рассмотрим конкретный пример.

Так как напряжения у всех трех отверстий приблизительно одинаковы, то при возникновении трещины у одного из отверстий, у других двух запас выносливости материала, по-видимому, почти израсходован и упрочнение наклепом может оказаться неэффективным. Поэтому лучше заменить часть материала. В рассматриваемом случае вырезать следует до оси продольной балки . Если вырезать одну лишь полку, то на стенке может остаться невидимый конец трещины, который станет очагом нового разрушения, так как вблизи полки напряжения от изгиба достаточно велики.

При переменных нагрузках отверстие не является препятствием для развития трещин усталости. Многие трещины, зарождающиеся на кромках профиля, развиваются к отверстию и легко пересекают его.

Таким образом, сверление отверстия в конце трещины излишне.

Вместе с тем конец трещины бывает трудно выявить, поэтому, чтобы не заваренная часть трещины не могла стать причиной повторного разрушения детали, следует прорезать трещину по ее направлению дальше видимого конца. Если видимый конец расположен на полке или сгибе профиля, то прорезать следует по всей полке и по стенке не менее 50 мм от полки. Если трещина распространилась на стенку, то прорезать следует на 50 мм дальше видимого конца трещины.

Ширина реза 1…2 мм.

Если трещина доходит до отверстия или пересекает его, то последнее следует заварить на медной подкладке, а кромки вновь просверленного отверстия упрочнить наклепом. С этой целью целесообразно сверлить отверстие диаметром на 1 мм меньше, чем требуется по чертежу и раздать его до нужного диаметра.

Качество сварки оказывает решающее влияние на выносливость отремонтированных деталей и долговечность собранных из этих деталей рам. Сварные швы, проходящие через места прилегания кронштейнов, должны быть зачищены заподлицо с поверхностью детали. Перед осмотром со сварных швов должен быть удален шлак, а их поверхность должна быть тщательно зачищена. Сварные швы не должны иметь подрезов, раковин и пор. Кратеры должны быть заплавлены. Усиление сварных швов не должно возвышаться над поверхностью детали более чем на 2 мм. Допускается опиливание усиления шва на сгибе профиля. В месте выхода на кромку профиля шов должен быть подварен вровень с кромкой.

При переходе от нижнего к вертикальному шву следует снизить силу тока, в противном случае металл будет стекать и образуется прожог. Так как длина вертикального шва очень мала, а качество сварки должно быть безукоризненным, сварщик не может каждый раз подбирать силу тока пробой. Поэтому рабочее место, где заваривают детали рамы должно быть оборудовано амперметром, по которому сварщик, не осуществляя проб, мог бы устанавливать должную силу тока.

Сваривать детали необходимо следующими электродами диаметром 4 мм:

Ремонт рамы — как правильно?

Ремонт рамы это довольно распространенная задача. Повреждения бывают разные, в зависимости от характера, это и трещины (довольно частое явление), и складки и деформация.

Часто при серьезных ДТП, поведенную раму очень сложно восстанавливать и нецелесообразно. Но в большинстве случаев повреждения выражаются в трещинах или рама лопается. Такие повреждения можно благополучно отремонтировать. Но важно соблюсти технологию ремонта, так как конструкция рамы работает в тяжелых условиях, очень сильные нагрузки на скручивание.

Процесс ремонта рамы

• варить нужно полуавтоматом,
• избегать перегрева,
• обязательно разделывать швы,
• проваривать корень шва.

Прежде чем начать ремонт, нужно тщательно произвести осмотр рамы на наличие трещин. Для внутреннего осмотра подходит видео-эндоскоп. Если нет специализированного, можно приобрести USB-эндоскоп, который работает с ноутбуком или смартфоном.

Купить можно на сайте elmagaz.ru или aliexpress.com там они дешевле.

Для ремонта нужно обеспечить доступ к месту повреждения, при необходимость демонтировать части мешающие в процессе работы. Лучшем методом будет освобождение рамы от всего навесного оборудования и элементов, чтобы уменьшить нагрузку. Если трещины разошлись, их нужно предварительно свести с помощью домкратов и обязательно промерять диагональные контрольные точки автомобиля. Разница расстояний не должна превышать 5 мм. Если будут отклонения, тогда на стапеле нужно тянуть раму.

Правка рамы, в том числе и в местах трещин производится в холодном состоянии кувалдой и молотками, с помощью оправок и поддержек.

На грузовиках и полуприцепах раму правят с помощью пневмо или гидро оборудования.

Трещины устраняются заваркой и клепкой усиливающих накладок.

Главная особенность в подготовке к сварке:

• определение видимого конца трещины (с помощью лупы);
• засверливание конца трещины (перед сверлением накернить центр под отверстие на расстоянии 5 — 10 мм от видимой границы трещины по линии её направления; сверлить сверлом диаметром 5-6 мм);
• разделка кромок под улом 90 градусов на глубину 2/3 толщины металла детали, плазменным резаком, если нет, можно болгаркой, но это дольше.
• зачистка кромок трещины шириной 20 мм (стальная щетка или электрошлифовальная машинка).

Трещины на лонжеронах устраняются:

• заваркой и установкой наружной или внутренней усиливающей коробчатой накладки на заклепках;
• заваркой трещины и приваркой усиливающей треугольной накладки;
• заваркой трещины и приваркой усиливающей накладки из угловой стали;
• продольные трещины или пучок трещин на вертикальной стенке устраняется вырезкой поврежденного участка и приваркой вставки в виде ромба;

Перед установкой накладки, шов нужно зачищать заподлицо с основным металлом.

Подготовка к сварке

Если нет возможности проварить корень, то за сварку рам лучше не браться.

• Первый проход проварка корня: ток 100 А проволока Св08 1,2мм газ смесь Ар + СО2 20% короткими валиками с лева на права поперек трещины с прерыванием дуги и не перегревая металл, но с образованием обратного валика.
• Второй и третий проход ток 110 А точно так же, но валики должны быть тонкие и перекрывать друг друга.
• Четвёртый проход ток 120 А валик во всю ширину разделки с небольшим заходом на основной металл, валики плотные и в зависимости от теплопотерь можно сплошным швом, но не перегревая металл (3-5 валиков и прерывание дуги).
• Пятый валик перекрывает в каждую сторону минимум варится так же но без прерывания дуги. Шов получается широкий выпуклый довольно ровный.

Вертикал варится только с верху вниз. Если клиент просит скрыть следы сварки, то пятый валик не варится.

Каждый случай сварки рам очень индивидуальный.

Большие швы за раз варить не стоит, так как в зоне термического воздействия метал закалиться и станет хрупким при деформации.

На фото раму уже делали, шов отвратительный. Пришлось переделывать.

Были разделаны швы под 90 градусов, там где VIN, пришлось просверлить отверстия, это для того, что бы снять напряжение, так часть трещины нельзя заварить, а если не делать отверстия, то от напряжения метала, трещина пойдет снова по сварке.

Швы были заварены по технологии выше.

Нужна ли накладка на раму?

В ремонте, что предоставлен выше, накладка не потребовалась. Лишний сварной шов не на пользу конструкции. Накладки применяются в случае, если нужно усилить раму, где уставший металл, и много вертикальных трещин. Накладки виде ромба или эллипса лучше вваривать, а не приваривать внахлест.

Для накладок и заплаток нужно брать такую же сталь из чего сделана рама.

Марки стали рам для автомобилей.

Детали ЗИЛ-130 ГАЗ-53А МАЗ-5335 УАЗ-469

Для ремонта рам иномарок лучше брать металл от «донора».

Обработка рамы после ремонта

После проварки всех повреждений, раму нужно обработать. Закрыть металл от агрессивной среды. Для этого раму моют, отчищают «пескоструйкой» или металлическими щетками. Обезжиривают, грунтуют и красят, лучше обработать антигравием «Раптор» или защитным покрытием Line-X.

Цена ремонта рамы автомобиля

Цена ремонта зависит от многих факторов. И все зависит от места повреждения, цена существенно уменьшается если удастся произвести ремонт без демонтажа кузова, но в большинстве случаев кузов необходимо демонтировать. На что тратится большое количество времени.

Источник https://znanieavto.ru/korpus/karkas-bezopasnosti.html
Источник Источник https://spark-welding.ru/instrumenty-i-oborudovanie/svarka-ramy-2.html