Шкворень на подшипнике УАЗ Патриот

Установка шкворневого узла с коническими радинально-упорными подшипниками 6-7203(30203) на передние мосты типа «Спайсер» автомобилей УАЗ («Патриот», «Хантер» и современные модификации других моделей) взамен серийных узлов со вкладышами шкворня из пластмассы, дает значительные преимущества перед стандартной комплектацией, а также перед сменой материала из которого изготовлен вкладыш шкворня (будь то бронзовые или латунные сплавы).

Ибо проблема лежит не в материале из которого изготовлен вкладыш, а в конструкции данного узла. Я не буду приводить доводы из курса начертательной геометрии, чтобы не вызывать волну обсуждения-осуждения. Тот кто знает поймет, что там где нужна «опора» на плоскости нельзя применять соприкосновение в виде точки (попробуйте поставить яйцо вертикально, в таком положении его можно удержать двумя простыми способами:

  1. Придать вращательное движение объекту; 
  2. Деформировать (разбить скорлупу).
При втором способе объект займет устойчивое положение в пространстве за счет соприкосновения с базовой плоскостью в виде символического круга (кольца), в этом случае появляется «опора», положение устойчивости. Хочу сразу отметить, что речь не идет о том, что данная конструкция плохая, ибо найдутся весомые доводы и в ее пользу, по сравнению со шкворнем на подшипнике. Речь идет о частом техническом обслуживании данного узла (смазка, устранение люфта) и не только его, но и наконечники рулевых тяг, крестовины и шлицевое соединение карданных валов и пр. А ответ простой: в современных условиях бытия (или в современном мире одноразовых, не ремонтируемых вещей) автовладельцы не хотят так часто тратить время на ремонт одних и тех же вещей. И они правы: мир разнообразен, зацикливаться на одном и том же — скучное занятие. Но приобретая автомобиль марки УАЗ надо помнить, что конструкция его архаичная (с 30-х годов прошлого века берет начало), т. е. требующая регулировок, настроек и периодичность ТО, что и является огромным преимуществом перед импортными автомобилями того же класса, ибо УАЗ возможно «изготовить» под свои желания и возможности (при сравнительно сдержанных бюджетах).

Возвращаясь к проблеме частого обслуживания, хочу сказать, что правильно изготовленный и корректно установленный комплект шкворней на подшипнике, дает возможность владельцам автомобилей марки УАЗ на долгое время забыть об его обслуживании.

Качество изготовление шкворней и как оно влияет на эксплуатационные свойства.

Здесь надо учитывать многие параметры: качество подшипника и материала деталей, термообработки поверхностей, допуска и посадки, соосность детали (посадка подшипника, конус, нарезка резьбы должны быть выполнены с одного «установа»). Чего к сожалению во многих случаях (т. е. комплектах предлагаемых торговыми организациями к установке) чаще всего не встретишь. И коснувшись качества шкворневых комплектов на подшипнике, хотел бы не много раскрыть тему «вобблинга» (англ. wobbling, wobble, death wobble , эффект «шимми», или простонародное — вертухай, раздолбас, расколбас и т. п.)
Хочу пояснить, что такое «шимми». Shimmy — это название популярного в начале XX в. танца, для которого характерно быстрое покачивание плечами вправо-влево.

«Вобблинг» — эффект возникновения на большой скорости нарастающих колебаний (~4–10Гц) переднего колеса велосипеда, мотоцикла, автомобиля или шасси самолета относительно курсового направления, поэтому будем рассматривать и говорить о wobbling или death wobble.

Одна из основных задач теории расчета колебательных контуров состоит в расчете стабильности и прогнозируемости поведения в рабочем диапазоне частот колебаний.

Любая конструкция является колебательной системой, имеющей свою резонансную частоту. Для уменьшения резонансных амплитуд требуется минимизация люфтов в соединениях элементов конструкции.
Исключающих появления эффекта резонанса. Резонанс (фр. resonance, от лат. resono — откликаюсь) — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы. Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина — совпадение внешней (возбуждающей) частоты с внутренней (собственной) частотой колебательной системы. Резонанс — явление, заключающееся в том, что при некоторой частоте вынуждающей силы колебательная система оказывается особенно отзывчивой на действие этой силы.

Так вот на заводах производителях при проектировании элементов передней подвески, рулевого управления и других систем производят расчет колебательных контуров. Данный расчёт позволяет создавать такие конструкции, которые позволяют работать системам в расчетном режиме не граничащем с резонансными частотами при реальной эксплуатации автомобиля, мотоцикла, самолета и т. п. Только наличие больших люфтов в вертикальной плоскости качения колеса, а именно — разрушение подшипников ступиц, люфт шаровых опор, втулок реактивных тяг или все вместе и являются ПРИЧИНОЙ возникновения «Вобблинга», так как изменяют как собственную частоту колебаний, так и ее амплитуду.

Для уменьшения резонансных амплитуд требуется минимизация люфтов подвески и рулевого управления, увеличение массы колес, установка рулевого демпфера и прочее.
Поэтому никогда качественно изготовленный и правильно установленный комплект шкворней на подшипнике не может привести к эффекту резонанса.

Комплект шкворней на подшипнике
Ступица
Узел со вкладышем (слева), узел с подшипником (справа)
Вкладыш
Вкладыш пластиковый
Вкладыш пластиковый
Шкворень
Комплект с пластиковыми вкладышами
/