Разработка технологического процесса сборки звуковых сигналов

ВВЕДЕНИЕ

 

Автомобильные звуковые сигналы предназначены для обеспечения безопасности движения автомобиля в транспортном потоке и используются для оповещения пешеходов и водителей других транспортных средств о наличии и приближении автомобиля (для предупреждения других водителей о намерении произвести обгон вне населенных пунктов; в случаях, когда это необходимо для предотвращения дорожно-транспортного происшествия). Звуковые сигналы также используются для оповещения о состоянии рабочих агрегатов автомобиля и включаются в противоугонные устройства.

Тема курсовой работы: разработка технологического процесса сборки звуковых сигналов (на примере автомобиля «ВАЗ-2105»).

Объект работы: звуковые сигналы автомобиля «ВАЗ-2105».

Целью курсовой работы является изучение принципа работы звуковых сигналов автомобиля; освоение технологического процесса сборки звукового сигнала типа С-304; определение значимости звукового сигнала с технической и экономической точек зрения.

Задачами курсовой работы выделяются рассмотрение устройства и конструкции звукового сигнала типа С-304, его назначение и принцип действия; описание технологического процесса сборки звукового сигнала типа с-304; изучение чертежей по устройству и работе звукового сигнала типа С-304.

Актуальность курсовой работы обоснована тем, что знание устройства и принципа работы звуковых сигналов автомобиля позволит уменьшить риск возникновения аварийных ситуаций на дорогах. Более того, умение разбираться в конструкции звукового сигнала пригодиться каждому автолюбителю, который самостоятельно может отремонтировать в случае неисправности работу звуковых сигналов его автомобиля.

 

 

Чертеж 1. Конструкция звукового сигнала С-304

1 - мембрана; 
2 - держатель неподвижного контакта; 
3 - диффузор; 
4 - кольцо; 
5 - пластина подвижного контакта; 
6 - корпус; 
7 - сердечник; 
8 - регулировочный винт; 
9 - пружина регулировочного винта; 
10 - мостик; 
11 - пластина крепления сигнала; 
12 - ярмо; 
13 - якорь.

 

 

 

 

Чертеж 2. Схема включения звукового сигнала

1 - звуковой сигнал;

2 - штепсельная розетка  для переносной лампы;

3 - колодка заднего жгута проводов;

4 - блок предохранителя;

5 - выключатель звукового  сигнала.

 

1. ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

 

Первые автомобили не являлись скоростными, но они были намного тише экипажей, которые со страшным грохотом катились по мостовым на своих колесах. В XIX веке в Лондоне перед автомобилем должен был идти человек с красным флажком в руках и разгонять зазевавшихся пешеходов. Но так длилось недолго. Вскоре безлошадные экипажи получили клаксон.

Кстати, оборудование транспортного средства звуковыми сигналами применялось задолго до изобретения автомобиля. Яркий тому пример – русская тройка с бубенцами. С одной стороны звон бубенцов являлся неким «музыкальным» сопровождением лихой прогулки, с другой – предупреждал об опасности. При этом по характеру звона можно было заблаговременно определить скорость тройки.

Однако колокольчики и бубенцы совершенно не идут автомобильному транспорту. Для подачи звукового сигнала сначала стали использовать так называемые «дудки» с резиновой грушей. Что собой представляет это устройство, знают даже дети, поскольку это самый распространенный тип сигнала на детских велосипедах. Кстати пневматические клаксоны изначально появились на велосипедах, а только потом получили распространение на автомобилях.

Слово «клаксон» греческого происхождения, и может быть переведено как «вой» или «гул». Клаксон состоял из пружинистой пластины и, взаимодействующего с ней зубчатого колеса. Впоследствии Томас Эдисон и Рис Миллер заставили зубчатое колесо вращаться с помощью электричества: для подачи сигнала водителю достаточно было надавить педаль. Этим они положили начало электрических звуковых сигналов.

В настоящее время подача звукового сигнала с помощью вращающейся шестерни и пластины, как это было в первых клаксонах, практически не применяются. Вместо этого используют клаксон электромагнитный, использующий электромагнит соленоидного типа, снабженный контактным выключателем, обеспечивающим колебательные движения мембраны, излучающей звук.

На современных автомобилях используются два типа сигналов: шумовой и тональный. Шумовые или безрупорные сигналы используют мембрану и электромагнит, возбуждающий ее колебания. В зависимости от упругости мембраны, частота ее колебаний составляет от 220 до 510 раз в секунду, порождая характерный звук. Чем выше частота колебаний мембраны, тем выше звук в музыкальном смысле. Низкие звуки, как правило, свойственны большим автомобилям, а маленьким – более высокие (тонкие) звуки. Для сравнения нота «ля» имеет частоту 440 Гц, т.е. характерна для колебания 440 раз/с.

Несколько слов о звуковых сигналах иных типов (не электромагнитных). Пневматические сигналы — самые простые по конструкции и самые мощные. Они применяется на полноприводных автомобилях, но недостаток только один - для его питания нужен компрессор, сжимающий воздух до 6 атмосфер. Для легковых автомобилей, где такого источника сжатого воздуха нет, продаются наборы: портативный  электрокомпрессор, реле включения звукового сигнала, провода и от одного до шести рожков-рупоров разной длины, каждый из которых гудит (звучит) по-разному. 

 

2. ОПИСАНИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗВУКОВОГО СИГНАОА ТИПА С-304

 

 На автомобилях «ВАЗ-2105» устанавливается безрупорный сигнал С-304 низкого тона. Основная частота звучания у сигнала С-304 составляет 420 — 445 Гц.

 Рассмотрим конструкцию  звукового сигнала типа С-304 (Чертеж 1).

Сигнал имеет стальной корпус 6, к которому контактной электросваркой приварены сердечник 7 и ярмо 12, образующие магнитную систему электромагнита. Под ярмом находится обмотка 3, изолированная от корпуса пробковыми прокладками и нейлоновой втулкой.

Нейлон, нанесенный на втулку в виде тонкослойного покрытия, повышает ее эксплуатационные качества. Нейлон имеет низкий коэффициент трения и низкую температуру на трущихся поверхностях. Коэффициент трения у нейлона при работе по стали без смазки или при недостаточной смазке равен 0,17-0,20, с масляной смазкой — 0,014-0,020, с водой в качестве смазки — 0,02-0,05.

Между корпусом и кольцом 4 зажата мембрана 1 из легированной закаленной стали. Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения.  В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий и др.

В центре мембраны закреплен якорь 13 и стальной диффузор 3. Диффузор служит для создания звука необходимой частоты и тембра. Для нормальной работы сигнала между якорем 13 и сердечником 7 должен быть зазор 0,4±0,05 мм. Этот зазор обеспечивается подбором прокладки между мембраной 1 и корпусом 6. Внутри корпуса сигнала находится мостик 10 с прерывателем, имеющим вольфрамовые контакты.

Вольфрамовые контакты  штампуются из прокатного листа или нарезаются из проволоки. Структура вольфрамовых зерен в листе и в проволоке волокнистая. В штампованных контактах волокна расположены поперек оси контакта. Когда толщина вольфрамового контакта менее 0 5 мм или контакты сильно подгорели, они заменяются. Контакты зачищают алмазным надфилем. После зачистки контакты протирают замшей или капроновой лентой, смоченной в бензине.

Один конец мостика прикреплен к корпусу, а другой - может перемещаться винтом. На мостике закреплены изолированные прокладками держатель с неподвижным контактом прерывателя и пружинная пластина с подвижным контактом. Между ними установлена текстолитовая пластина. Пластина прижимает подвижный контакт к неподвижному, и поэтому у выключенного сигнала контакты прерывателя замкнуты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА ТИПА С-304

 

• Работа звукового сигнала типа С-304

Электроснабжение звукового сигнала типа С-304 постоянного тока осуществляется от бортовой сети электрооборудования автомобиля.

При включении сигнала (Чертеж 1) ток проходит через замкнутые контакты прерывателя и через обмотку, создавая магнитную силу, притягивающую якорь 13 к сердечнику 7. Якорь притягивается, буртиком большего диаметра нажимает на пластину и размыкает контакты прерывателя, отключая питание.

Сердечник 7 размагничивается, и якорь 13 упругими силами мембраны оттягивается назад. Контакты прерывателя снова замыкаются, и цикл повторяется. Колебания мембраны и диффузора создают колебания воздуха и обеспечивают получение звука. Силу и тембр звука можно регулировать, перемещая винтом  край мостика вместе с пластинами контактов. При этом изменяется период размыкания и замыкания контактов прерывателя.

Схема включения звукового сигнала также представлена на Чертеже 2.

• Регулировка звукового сигнала типа С-304

Для регулировки звукового сигнала необходимо:  
1. Для отключения  звукового сигнала снимите с вывода звукового сигнала наконечник серо-черного провода;

2. Помощник нажимает на  выключатель звуковых сигналов  и удерживает его нажатым. Шлицевой отверткой, плавно вращая винт по часовой или против часовой стрелки, отрегулируйте звуковой сигнал, добиваясь чистого, наиболее громкого звучания.

• Рессорная подвеска звукового сигнала типа С-304

Для того чтобы исключить влияние колебаний автомобиля на звукоизлучение, применяют рессорную подвеску звуковых сигналов. Теоретически ее длину можно подобрать так, чтобы обеспечить максимальную амплитуду колебаний корпуса сигнала, а значит, максимальную громкость звука. Но на практике подвеска всегда значительно короче оптимальной — опять-таки ради компактности. По согласованию с автозаводом сигналы иногда выпускают без подвески — тогда резонансные колебания корпуса обеспечивает податливая деталь кузова, на которой закреплен сигнал. Следует учитывать, что слышимость сигнала изменяет возникающее при движении автомобиля вихревое движение воздуха. Кроме того, чем больше скорость автомобиля, тем меньше расстояние, на котором слышен сигнал.

• Диффузор звукового сигнала типа С-304                                                                                   

Для создания звука в акустической системе используется диффузор, который в общем случае можно называть излучателем.  
 В зависимости от характеристик излучателя (его жесткости, веса, материала) меняется характер звучания громкоговорителя. Это особенно заметно при воспроизведении средних и высоких частот. В качестве материала для среднечастотного излучателя могут использоваться целлюлоза (прессованная бумага, пропитанная специальным составом), полипропилен, композитные материалы. Каждый материал имеет свой определенный оттенок звучания. 

• Акустическая клемма для подключения звукового сигнала типа С-304

Клемма – это устройство, посредством которого присоединяют провода. По-другому клемму называют винтовым зажимом, который закрепляется на любых проводах и прикрепляется к источнику питания. 

При качественном соединении всех элементов эффективность работы звукового сигнала можно увеличить до 20%, при этом снизить пустые затраты энергии.

 

 

 

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА ТИПА С-304

 

• Снятие с автомобиля звукового сигнала:

1. Отсоедините на автомобиле провод от отрицательного вывода аккумуляторной батареи;  
2. Снимите облицовку радиатора;  
3. Отсоедините провода от выводов звукового сигнала; 

4. Ключом на 13 мм отверните гайку крепления звукового сигнала к кронштейну;

5. Снимите звуковой сигнал. 

• Сборка звукового сигнала

Сборка звукового сигнала на автомобиль выполняется в обратной последовательности его снятия.

1. Отсоедините провод  от отрицательной клеммы аккумуляторной батареи; 
2. Установите звуковой сигнал и закрепите его болтом; 
3. Подсоедините разъем к звуковому сигналу; 
4. Подсоедините провод к отрицательной клемме аккумуляторной батареи.

При сборке необходимо установить прежнюю прокладку между корпусом и мембраной, чтобы не нарушить зазор между сердечником и якорем.

Так как электрической цепью звуковых сигналов являются элементы их крепления, перед сборкой проверьте, чтобы сопрягаемые поверхности звуковых сигналов и кузова автомобиля были зачищены от металла.

При сборке звукового сигнала ток, проходящий через контакты выключателя звуковых сигналов, может достигать таких значений, при которых произойдет их подгорание. В этих случаях также для разгрузки выключателя сигналов применяется электромагнитное реле.

 

 

5. УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА ТИПА С-304

 

Причины неисправностей звукового сигнала (Таблица 1) могут быть следующие: не действует или заедает выключатель, испорчен звуковой сигнал или реле включения сигналов.

Для обнаружения неисправности проверьте надежность соединения проводов, состояние контактов выключателя и реле. При необходимости зачистите контакты. Неисправные звуковой сигнал, выключатель или реле замените новыми.

Если сила звучания сигнала уменьшится или появится хрип, проверьте, не понижено ли напряжение аккумуляторной батареи. Если оно в норме, то отрегулируйте сигнал поворотом винта на его корпусе в ту или иную сторону до получения громкого и чистого звука.