Konstrukcija tockova

[Sasha]

Konstrukcija točka je u potpunosti prilagođena njegovim višestrukim funkcijama. Današnji izgled točka znatno se razlikuje u odnosu na točkove prvih automobila, jer je sa razvojem automobilske tehnike točak dobijao sve više funkcija, a samim tim i sve značajniju ulogu.

Točak u užem smislu sastoji se od tri dela: naplatka, srednjeg spojnog dela i glavčine. Naplatak je deo točka na koji se direktno montira pneumatik. Osnovni oblik naplatka je cilindrični, ali poprečni presek može imati različite profile. Srednji spojni deo izvodi se u obliku diska ili u obliku paoka. Ranije su korišćeni i točkovi čiji je srednji spojni deo bio izrađen od žica (tzv. ?žbice? ili ?špice?). Danas se ovakvi točkovi koriste uglavnom na jednotražnim motornim vozilima (motocikli), kao i za bicikle. S obzirom da kod većine točkova za automobile naplatak i središnji deo čine nerazdvojivu celinu, u svakodnevnom govoru pod naplatkom se podrazumeva i naplatak i srednji deo točka. Kod nas je posebno popularan izraz ?felna?, koji potiče od nemačke reči die Felge (množ. die Felgen), koju su naši vozači i majstori malo ?modifikovali? i prilagodili našem jeziku. Ovaj izraz je vrlo odomaćen u upotrebi, a susreće se i u stručnoj literaturi, zbog čega mnogi i ne znaju njegov ekvivalent u srpskom jeziku.

Veličina naplatka i njegova konstrukcija najviše su uslovljeni nosivošću pneumatika, tj. opterećenjem koje pneumatik podnosi, od čega zavisi broj razdvojivih delova naplatka i oblik njegovog poprečnog preseka. Naplatak može biti izveden kao nerazdvojiv ili kao razdvojiv, što uglavnom zavisi od vrste vozila za koje je namenjen. Razdvojivi naplaci izvode se kao dvodelni ili trodelni. Pored toga postoji i tzv. rasečeni naplatak, tj. naplatak koji se najčešće sastoji od tri cilindrična segmenata čiji krajevi ostvaruju čvrstu vezu pri formiranju cilindra naplatka, koji se zatim spaja, najčešće vijčanom vezom, sa središnjim delom točka. Ovakvi naplaci poznati su pod nazivom Trilex i koriste se uglavnom kod teretnih vozila i različite mehanizacije.

[Sasha]

Poprečni presek naplatka je oblika kadice. Na njemu se jasno razlikuju spoljni delovi, tzv. flanše, konična sedišta peta pneumatika i glavno udubljenje. Poprečni presek naplatka može biti simetričan ili asimetričan. Iako su simetrični naplaci jednostavniji za izradu, retko se primenjuju. Razlog za to je očigledan. S obzirom da točak praktično čini celinu sa kočnicom, asimetrični naplaci omogućavaju postizanje maksimalne kompaktnosti celog sklopa. Unutar naplatka nalazi se otvor za prolaz ventila pneumatika. Naplaci su predmet nacionalnih i međunarodnih standarda, kojima se utvrđuju njihov oblik, dimenzije, broj elemenata, način označavanja i sl.

Srednji spojni deo točka najčešće se izrađuje u obliku diska, koji se izrađuje presovanjem od čeličnog lima. Na disku se nalaze otvori koji služe da se obezbedi strujanje vazduha radi hlađenja kočnica, ali i da se smanji masa točka. Takođe, na disku se nalaze i otvori za spajanje sa glavčinom. Kada su u pitanju točkovi lakših vozila (automobili i lakša teretna vozila) disk se spaja sa naplatkom najčešce varenjem, tako da sa naplatkom čini nerazdvojivu celinu. Kod naplataka za teža vozila i mehanizaciju, veza između diska i naplatka ostvaruje se vijcima, kao razdvojiva. S obzirom da je ovakav način proizvodnje i spajanja najjeftiniji, naplaci sa diskosnim srednjim delom po pravilu se isporučuju u osnovnom paketu opreme vozila. Spajanje diska sa glavčinom točka može se vršiti na dva načina: pomoću specijalnih vijaka koji se provlače kroz otvore na disku i uvrću u rupe sa navojem koje se nalaze u glavčini ili dobošu kočnice, ili se točak navlači na gole vijke koji su učvršćeni na glavčini, odnosno na dobošu kočnice, a samo spajanje vrši se specijalnim navrtkama. Broj vijaka za spajanje diska sa glavčinom je različit, zavisno od veličine točka. Tako se za putnička vozila najčešće koristi tri do pet vijaka, a za teretna vozila šest do deset vijaka. Otvori za vijke nalaze se na jednakom radijalnom rastojanju od centra točka, tj. ose otvora nalaze se na jednoj kružnici i međusobno su jednako ugaono raspoređene. Centriranje točka ne sme da se vrši stablom vijka, jer bi vijak u tom slučaju bio drastično opterećen na smicanje. Zato glave vijaka, odnosno navrtke, imaju loptaste ili konične nasedne površine, koje naležu na odgovarajuće ivice u disku. Time se, nakon pritezanja, postiže centriranje točka. Na taj način vijak trpi samo opterećenje na istezanje u odnosu na koje je i dimenzionisan. Često se, radi lakšeg montiranja točka, na glavčinu postavljaju jedna do dve čivije koje ulaze u odgovarajuće otvore na disku točka. Oblici i dimenzije vijaka, navrtki, otvora i njihov položaj su standardizovani.

[Sasha]

Čelični naplatak sa diskosnim srednjim delom najčešće je u upotrebi. Razlog za to leži u jednostavnom i jeftinom postupku izrade, koji je zato pogodan za masovnu proizvodnju. Ipak, ovakvi naplaci ne ostavljaju naročit vizuelni utisak, što se donekle popravlja jeftinim plastičnim ili metalnim poklopcima točkova koji se montiraju na spoljnu stranu naplatka pomoću jednostavnog opružnog mehanizma. Kod nas se za ove poklopce odomaćio izraz ?radkapna? koji potiče od nemačke reči das Radkappe (u množini die Radkappen). Kao i mnoge druge nemačke reči iz oblasti automobilske tehnike i ovaj izraz je tokom godina doživeo srpsku obradu.

Većini vozača, kod čeličnih naplataka najviše smeta njihov skroman izgled, dok znatno manje pažnje poklanjaju drugom značajnom nedostatku, a to je njihova relativno velika težina. Posledica toga je veliki moment inercije točka, odnosno velika neogibljena masa. Drugim rečima, svako smanjenje mase točka doprinosi smanjenju ukupnog momenta inercije vozila i rasterećenju sistema oslanjanja, upravljanja i kočenja, odnosno bržem ubrzanju i smanjenju zaustavnog puta vozila.

Oba pomenuta nedostatka mogu se prevazići upotrebom integralnih naplataka, sa središnjim delom u obliku paoka, koji se izrađuju od lakih legura. Kod nas se takvi naplaci najčešce zovu liveni naplaci, što je pogrešno, jer oni mogu biti izrađeni i kovanjem u kalupu. Pored toga, vrlo je često u potrebi i liveni ili kovani središnji deo u obliku paoka, koji je razdvojivom vezom vezan za naplatak, dok sam naplatak može biti izrađen na različite načine, pa čak od drugačijeg materijala u odnosu na središnji deo. U nekim specijalnim slučajevima, središnji deo se izrađuje i mašinskom obradom iz jednog komada metala. Postoje i integralni naplaci koji su u potpunosti izrađeni mašinskom obradom iz jednog komada, ali su takvi slučajevi vrlo retki, jer je cena tako izrađenog naplatka ogromna.

[/img]

[Sasha]

Za izradu lakih naplataka danas se najčešće koriste legure aluminijuma, a u nekim slučajevima i magnezijuma. Pogrešno je ovakve naplatke nazivati alumijumski, jer čist aluminijum nema odgovarajuće mehaničke osobine, pa se ne koristi za izradu ovakvih delova. Legure aluminijuma imaju malu specifičnu težinu, što je od izuzetne važnosti za ovu namenu. Pored toga, imaju dobra mehanička svojstva i obrađivost, što rezultira prihvatljivom cenom proizvoda. Legure magnezijuma imaju još bolje mehaničke osobine i manju težinu, ali i prilično višu cenu, pa se uglavnom primenjuju kod skupljih ili sportskih vozila. Vrlo često se ove legure nazivaju jednim imenom - lake legure. U poredenju sa čelikom, legure alumijuma imaju lošije mehaničke osobine, tako da su karakteristični poprečni preseci naplataka izrađenih od ovih legura uvek veći nego što je to slučaj sa čeličnim naplacima. I pored toga, naplaci istih dimenzija izrađeni od legure aluminijuma imaju manju masu od čeličnih. Takođe, značajna prednost naplataka od lakih legura je znatno bolja toplotna provodnost, čime se postiže bolje odvođenje toplote sa kočnica.

Naplaci od legura aluminijuma su najčešće integralni, tj. jednodelni, a izrađuju se uglavnom livenjem. Zavisno od zahteva, primenjuju se različite tehnologije livenja: tzv. gravitaciono livenje u kalupu i specijalno livenje u uslovima potpritiska. Pored toga, koristi se i kombinovani postupak livenja uz obradu deformacijom putem izvlačenja.


Gravitaciono livenje je osnovni i najjeftiniji način livenja legura aluminijuma. Zato je ova tehnologija pogodna za masovnu proizvodnju, pogotovo u slučajevima kada se ne insistira na maksimalno mogućem smanjenju mase točka. Prvi korak u postupku izrade livenih naplataka je definisanje modela, na osnovu kojeg će se izrađivati kalup za livenje. Danas je ovaj proces u potpusnosti kompjuterizovan. Kada se nekom od CAD tehnika definiše kompjuterski model naplatka, vrši se proračun naprezanja i deformacija u karakterističnim presecima, pri određenim uslovima opterećenja, na osnovu čega se vrši finalno oblikovanje i dimenzionisanje. Tako dobijeni kompjuterski model služi za izradu fizičkog modela na CNC mašinama. Za izradu modela najčešće se koriste određene vrste plastike. Da bi se dobio tzv. negativ, odnosno kalup za livenje, u odgovarajućim posudama se oko modela posebnom tehnikom nabija smesa livačkog peska i odgovarajućeg veziva. Pošto je pritisak presovanja peska dosta veliki, kalupi koji se dobijaju na ovaj način su vrlo precizni. Ovi kalupi su dvodelni, tako da model može da se izvadi. Postupak livenja je relativno jednostavan. Istopljena legura se izliva u kalupe i pod dejstvom gravitacije popunjava otvore u kalupu, od čega i potiče naziv postupka. Izlivena masa se zatim ostavlja u kalupu neko vreme da se ohladi i očvrsne, posle čega se kalupi razdvajaju i uklanja pesak. Tako dobijeni naplatak ide na doradu mehaničkom obradom radi uklanjanja eventualnih viškova materijala, posle čega se na njemu buše otvori za vijke i obrađuje površina za centriranje. Ovako liveni materijal nema dovoljno dobre mehaničke osobine, što zahteva da karakteristični poprečni preseci budu veći, kako bi se postigla odgovarajuća čvrstoća. Ovo rezultira većom masom naplatka. Ipak, ovako izrađeni naplaci imaju manju masu u odnosu na čelične i, što je vrlo važno, izgledaju znatno atraktivnije.

[Sasha]

Da bi se postigle bolje mehaničke karakteristike lake legure, primenjuje se postupak livenja korišćenjem potpritiska. Tokom procesa ostvaruje se potpritisak u kalupu, tako da se tečna legura lako i brzo razliva kroz šupljine u kalupu, dobro popunjavajući uske kanale. Na ovaj nacin eliminišu se poroznost, odnosno zaostali gasovi u strukturi materijala, tako da su mehaničke karakteristike materijala vrlo dobre. Takođe, spoljna površina takvih naplataka je vrlo glatka. Ovaj postupak livenja je nešto skuplji od gravitacionog livenja, ali je zato kvalitet dobijenih odlivaka znatno bolji. Zbog toga je ova tehnika livenja najzastupljenija u izradi livenih naplataka.

Pored napred opisanih klasičnih metoda livenja, poslednjih godina se za izradu visokokvalitetnih naplataka koristi kombinacija livenja pod potpritiskom i specijalne tehnike izvlačenja m. Naplatak se izrađuje u specijalnim mašinama u kojima se vrši kombinovani postupak. Proces započinje livenjem u kalupe u uslovima potpritiska, čime se dobija kompaktna zrnasta struktura materijala, bez poroznosti. Odlivak ima jednostavan cilindrični oblik. Odlivak se postavlja u specijalnu mašinu u kojoj se vrši obrada deformacijom. Tokom obrade odlivak rotira uz istovremeno zagrevanje spoljne cilindrične strane, koja se izvlači i oblikuje preko kalupa upotrebom specijalnh alata, sve dok naplatak ne dobije željeni poprečni presek. Alati mogu imati oblik točkića ili valjka i izrađuju se od specijalnih tvrdih čelika. Kao rezultat usmerenog mehaničkog deformisanja zagrejanog obratka, dobija se vrlo kvalitetna struktura materijala, što naplatku daje dobre mehaničke karakteristike. Ovako izrađeni točkovi imaju malu masu, uz mehaničke karakteristike bliske onima koje se postižu procesom kovanja u kalupu. Takođe, tolerancije izrade su vrlo uske, a površina gotovog proizvoda ima visoki kvalitet Ova tehnologija je još uvek prilično skupa, pa se koristi uglavnom za izradu naplataka sportskih vozila.



Za proizvodnju visokokvalitetnih jednodelnih naplataka od legura aluminijuma koristi se i proces kovanja u kalupu. Dobijeni proizvod ima vrlo kompaktnu strukturu materijala, što mu daje odlične mehaničke osobine. Ovo omogućava maksimalno iskorišćenje materijala, tako da su ovako proizvedeni naplaci vrlo laki. Ipak, ovaj proces proizvodnje je prilično skup, što se odražava i na cenu naplataka. Poslednjih godina često se koristi poseban proces kovanja, koji se od klasičnog kovanja razlikuje po stepenu zagrevanja obratka. U ovom slučaju, obradak se pre kovanja intenzivno zagreva do granice topljenja, posle čega se kuje u kalupu. Na taj način je smanjen pritisak kovanja, što snižava cenu kalupa, omogućava upotrebu manjih presa i produžava vreme upotrebe kalupa. Sve to se značajno odražava na cenu gotovog naplatka. Dobijeni proizvod takođe ima vrlo dobre mehaničke osobine koje su bliske onima koje imaju naplaci kovani na klasičan način. Zbog složenosti izrade kalupa za kovanje, kao i zbog složenosti samog postupka, kovani točkovi su najčešće dvodelni, tj. središnji deo i naplatak su posebni delovi, koji su međusobno spojeni zavarivanjem ili vijčanom vezom.


Bez obzira kako su izrađeni, naplaci se podvrgavaju završnoj obradi. Zavisno od namene i tipa naplatka, ova obrada može biti manje ili više skupa. Čelični naplaci se obavezno površinski zaštićuju i boje, dok se liveni naplaci vrlo često metaliziraju (hromiranje, niklovanje i sl.) ili boje metalik bojama, što kao rezultat daje vrlo atraktivan izgled točka.

[Sasha]

Izbor naplataka

Kada se radi o izboru naplataka za vozilo koje se koristi za normalnu vožnju, u gradovima i na autoputevima, onda mehanička čvrstoća naplatka nije prioritetan kriterijum. Praktično, svaka vrsta naplatka standardnog kvaliteta imaće dovoljno dobre mehaničke karakteristike da izdrži i nešto oštriju vožnju. Međutim, kod trkačkih vozila sa niskoprofilnim gumama kao i kod vozila namenjenih vožnji po terenu, čvrstoća naplatka ima veliku ulogu. Pored toga, kod sportskih vozila težina točkova treba da bude što manja, a odvođenje toplote sa kočnica što intenzivnije. Zato je opšti stav da se za ovako oštre uslove eksploatacije koriste kovani točkovi od lakih legura ili točkovi od lakih legura izrađeni kombinovanim postupkom livenja i izvlačenja. Za vozila visoke klase koja učestvuju na trkama preporučuje se i upotreba višedelnih naplataka, zbog toga što je takve naplatke moguće parcijalno reparirati, za čime se često javlja potreba. Naravno, posle svake reparacije, ali i redovno posle određenog perioda eksploatacije, mora da se vrši provera da li na naplatku postoje prskotine i oštećenja površine, s obzirom da te pojave mogu biti uzrok havarije točka. Slična provera je potrebna i za vijke za spajanje stredišnjeg dela.

Za uslove sportske vožnje važno je obezbediti da pneumatik ima veću kontaktnu površinu sa podlogom, kako bi se postiglo dobro prijanjanje za podlogu i bolje kočenje. Zato se za sportska vozila obavezno primenjuju niskoprofilni pneumatici sa odgovarajućim naplacima. Medutim, niskoprofilni pneumatici su znatno tvrđi u odnosu na standardne. Zato ih ne treba ugrađivati po svaku cenu, jer se time znatno smanjuje udobnost vožnje. Pored toga, niskoprofilni pneumatici imaju manju sposobnost da amortizuju udarna opterećenja što, značajno povećava opterećenje sistema upravljanja i oslanjanja vozila.

Međutim, većina vozača nema ovako oštre zahteve, već o naplacima razmišlja samo u kontekstu opšteg izgleda vozila. Ako estetski zahtevi nisu dominantni, onda su čelični naplaci sasvim zadovoljavajuci, s obzirom da prosečan vozač teško da može da oseti efekat manje težine naplatka livenog od lake legure. Ipak, ako je estetski kriterijm presudan, onda su liveni naplaci od lakih legura obavezni, a upotreba niskoprofilnih guma pravilo.

Najvažnije pitanje pri zameni originalnih naplataka novim, jeste izbor odgovarajućih karakterističnih dimenzija naplatka. Obavezno treba voditi računa o sledećem:

1. Da novi naplatak ima odgovarajući broj i isti prečnik rupa za vijke kao i originalni naplatak.

2. Da rupe za vijke imaju odgovarajući raspored, tj. da kružnica koja prolazi kroz njihove centre ima isti prečnik kao i kod originalnog naplatka.

3. Da središnji otvor na naplatku, koji služi za centriranje naplatka, ima prečnik koji odgovara prečniku glavčine, tj. naplatak treba tačno da nasedne na glavčinu.

4. Da udaljenost nasedne površine naplatka od zamišljene linije sredine naplatka treba da bude u okviru preporuka koje daje proizvođač vozila. Ova dimenzija naziva se ?offset?.

5. Da izbor dimenzija gume i naplatka bude usklađen.


Važnost istovetnosti prečnika, rasporeda i pozicije vijaka, kao i otvora za centriranje je očigledna, pa je ne treba detaljnije elaborirati. Uostalom, ako ova tri zahteva nisu zadovoljena neće biti moguće montirati točak, što će značiti materijalnu štetu zbog kupovine neodgovarajućih naplataka. Međutim, manje je očigledna važnost veličine ?offset-a?. Ovu dimenziju naplatka definiše proizvođač vozila. ?Offset? može biti pozitivan, negativan ili jednak nuli. Trag točkova direktno zavisi od vrednosti ?offset-a? i veći je ukoliko je ?offset? manji. Ova dimenzija određuje položaj naplatka i pneumatika u odnosu na sistem oslanjanja vozila. Prednji upravljački točkovi najčešće imaju pozitivan ?offset? koji obezbeđuje odgovarajuđu geometriju upravljačkog mehanizma i optimalnu poziciju kočnica u odnosu na naplatak, kao i odgovarajuće opterećenje sistema oslanjanja. Odstupanje od propisane veličine ?offseta-a? upravljačkih točkova može otežati ili ugroziti funkciju sistema upravljanja i dodatno opteretiti ležajeve točkova. Slično važi i za ležajeve i ostale elemente sistema oslanjanja kad zadnji točkovi imaju neodgovarajući ?offset?, mada negativni efekti neće biti tako drastični kada zadnji točkovi nisu i pogonski točkovi.

[Sasha]

Preporučuje se da se prilikom nabavke novih naplataka pažljivo prouči deklaracija proizvođača. Renomirani proizvođači u deklaraciji navode sve gore navedene dimenzije. Takođe, proizvođači automobila navode u specifikacijama za pojedine modele koje su preporučene i granične vrednosti dimenzija naplataka. Ako ipak nema podataka o ovim dimenzijama treba ih izmeriti, kako na originalnom, tako i novom naplatku. Pneumatik i naplatak moraju biti upareni na odgovarajući način. To znači da unutrašnji prečnik gume mora biti isti kao i nazivni prečnik naplatka. Takođe, treba proveriti koju širinu naplatka preporučuje proizvođač pneumatika za određenu širinu pneumatika. U tom smislu za normalne uslove vožnje najbolje je izabrati širinu naplatka koja će biti između graničnih vrednosti koje preporučuje proizvođac pneumatika. Kada se želi promena profila pneumatika u odnosu na originalne, obavezno treba voditi računa o spoljašnjem prečniku pneumatika kako se ne bi desilo da novi pneumatik dodiruje delove blatobrana pri maksimalnom otklonu volana ili pri nailasku na neravnine na putu. Vrlo je važno istaći da odstupanje od propisanog spoljašnjeg prečnika pneumatika može da poremeti pokazivanje brzinometra. Zato se preporučuje da se pri izboru naplataka i pneumatika sledi pravilo plus 1? ili plus 2?. Ovo pravilo kaže da se pri prelasku na niskoprofilne gume originalni naplatak zamenjuje naplatkom većeg prečnika za 1? odnosno 2?, a da se originalni pneumatik zamenjuje pneumatikom nižeg profila, ali tako da spoljašnji prečnik novog ostane približno isti kao i spoljašnji prečnik originalnog pneumatika.


Pri izboru naplataka i pneumatika takođe treba obratiti pažnju na nosivost pneumatika i naplatka, kao i na dozvoljene pritiske pumpanja.

Oznake naplataka

Naplaci se označavaju brojčanim i slovnim oznakama. Obavezni su podaci o nazivnom prečniku i širini naplatka izraženim u colima. Slovne oznake govore o tome da li je naplatak jednodelni ili višedelni, kao i o profilu naplatka. Pored osnovnih oznaka često se susreću i oznake za način izrade i veličinu ?offset-a?. Tako napr. sa oznake naplatka 15x7J ET38 može se saznati da nazivni prečnik naplatka (koji mora biti jednak unutrašnjem prečniku pneumatika) iznosi 15?, da je širina naplatka 7? (ova vrednost takođe mora biti usklađena sa preporukama za izabrani pneumatik), da je poprečni presek naplatka asimetričan, oblika slova J, dok slovo x govori da se radi o jednodelnom naplataku. Slova ET označavaju proces proizvodnje presovanjem (skraćeno od nemačkih reči Einpress Tief), a broj 38 znači da ?offset? iznosi 38 mm. Ponekad se ne navode oznake postupka izrade.

[luka1]

Naplaci

Batka dobar si Pozdrav