С передними управляемыми колесами

Рулевое управление тракторов и автомобилей

Колес

Стабилизация, развал и схождение управляемых

Стабилизация управляемых колес — способность их ав-
томатически сохранять положение, необходимое для прямолинейного
движения трактора (автомобиля). Стабилизация колес автомобилей
достигается с помощью поперечного и продольного наклонов шкворней.

Поперечный наклон шкворня (рис. 270, а) определяется углом |5,
лежащим в поперечной плоскости автомобиля (трактора). Величина
этого угла для автомобилей составляет 6—8°. При поперечном наклоне
шкворней поворот колес сопровождается некоторым подъемом передне-
го моста автомобиля, а под действием его массы колеса возвращаются
в среднее положение, сохраняя устойчивость.

Продольный наклон шкворня (рис. 270, б) определяется углом у,
образованным линией, перпендикулярной плоскости качения колеса, и
осью шкворня. В зависимости от установки переднего моста угол у нахо-
дится в пределах от 0 до 8°. При повороте управляемых колес возникают
центробежная и поперечная (от сил трения между шиной и дорогой в
точках их касания) силы. При наличии продольного наклона шкворня
поперечная сила создает момент, возвращающий эти колеса в исходное
положение, облегчая тем самым управление.

Величина углов наклона шкворней
определяется конструкцией цапф, кула-
ков и вилок передних мостов и в процес-
се эксплуатации трактора (автомобиля)
не регулируется.

Для легкого поворота и качения уп-
равляемых колес без скольжения их ус-
танавливают под некоторыми углами.
Различают угол развала и схождение
управляемых колес.

Угол развала колеса а
(рис. 270, а), лежащий в поперечной
плоскости трактора (автомобиля), опре-
деляется установкой цапф колес с на-
клоном их шипов вниз. Развал передних
колес уменьшает нагрузки на внешний
подшипник колеса и улучшает управляе-
мость. Величина угла развала колес до-
стигает 2°.

Схождение управляемых
колес определяется расстояниями А и
Б (рис. 270, в) между серединами колес впереди и сзади (если смотреть
на них сверху), причем А>Б. Схождение обеспечивает правильное (па-
раллельное) качение колес при наличии их развала, зазоров в шквор-
нях, тягах и подшипниках колес. Разница в размерах A w Б для различ-
ных конструкций находится в пределах 2—12 мм. Схождение колес про-
веряется специальным приспособлением и регулируется изменением
длины поперечной рулевой тяги.

Рулевое управление тракторов МТЗ-80/82 имеет механический ру-
левой привод с гидравлическим усилителем. Рулевой механизм, рас-
пределитель, гидроцилиндр и датчик автоматической блокировки диф-
ференциала составляют общий узел. Рулевое колесо и рулевой меха-
низм раздельного типа. Рулевой привод имеет расчлененную трапецию
заднего расположения, состоит из двух тяг, сошки и поворотных рыча-
гов. Основанием трапеции управления служит балка переднего моста
с помещенными в нее выдвижными трубами. Рулевые тяги составлены
из соединительных труб и ввернутых в них наконечников. Наконечники
соединены с поворотными рычагами и сошкой пальцами. Сферическая
часть пальца с вкладышами помещена в наконечник и образует шарнир-
ное соединение.

Шарниры защищены чехлами, имеют графитовую смазку, не тре-
бующую периодического пополнения.

Рнс. 270. Схемы установки перед- них колес и шкворней: а — развал колес и поперечный наклон шкворня; б —продольный наклон шкворня; в —схождение колес.

Рулевой механизм представляет собой пару червяк 18
(рис. 271) —сектор 26. Сектор находится в зацеплении также с рейкой
27, которая соединена со штоком 36 силового цилиндра. Червяк 18 ус-
тановлен в эксцентричной втулке 20 на радиальных шариковых под-
шипниках 19. Обоймы подшипников помещены во втулке 20 с некоторым
зазором, что позволяет червяку с прикрепленным к нему золотником 7
гидроусилителя перемещаться вдоль своей оси. Для исключения совме-
стного вращения золотника с червяком впереди и сзади золотника ус-
тановлены упорные подшипники 5. Обоймы подшипников, обращенные
к золотнику, являются одновременно центрирующими шайбами. Подшип-
ники прижимаются к золотнику гайкой 6. Поворотный вал 24 рулевого
механизма расположен вертикально и установлен в трех онорах-втул-
ках, из которых две находятся в корпусе, а одна — в верхней крышке.
На шлицах вала закреплены сектор 26 и сошка 25.

Гидравлический усилитель состоит из насоса 11, рас-
пределителя, масляного бака 10, роль которого выполняет корпус гид-
роусилителя, и силового цилиндра /.

Привод гидравлического усилителя осуществляется от автономно-
го шестеренчатого насоса НШ-10-Л-У, подачей 20 л/мин при частоте
вращения коленчатого вала 2200 об/мин. Действием гидроусилителя
управляет золотник 7 распределителя, размещенный в корпусе 3.

При прямолинейном движении трактора золотник 7 занимает
нейтральное положение, фиксируемое тремя парами ползунов 12, под-
жатых пружинами 13. Центрирующее действие пружин позволяет удер-
живать внутренние обоймы упорных подшипников 5 на одном уровне с
торцами корпуса 3 гидроусилителя и крышки 4.

Рис. 271, Cxeva гидроусилителя рулевого привода тракторов МТЗ-80, МТЗ-82:

/ — силовой цилиндр; 2 — поршень; J — корпус распределителя; 4 — крышка; а — упорный подшип-
ник; б —гайка: 7— золотник; 8 — редукционный клапан; 9 — фильтр; 10 — масляный бак (корпус
гидроусилителя); // — шестеренчатый насос; 12 — ползун; 13 — центрирующая пружина; «—пре-
дохранительный клапан; 15 — пружина; 16 — контргайка; /7 — регулировочный винт; 18 — червяк;
19 — шариковый подшипник; 20 — эксцентриковая втулка; 21 — поворотный рычаг; 22 — рулевая тя-
га; 23 — рулевое колесо; 24 — поворотный вал; 25 — сошка, 26 — сектор; 27 — рейка: 28 — дифферен-
циал; 29 — диафрагма муфты блокировки; 30 — кран; '// — маховичок; 32 — щуп; 33 — золотник:
— толкатель; 35— упор; 36 — шток силового цилиндра;.4, В- полости силового цилиндра; В —
средняя нагнета гельная выточка: /'. Д — крайние сливные выточки; Е — сливной канал датчика:
И — отверстие крана; К — дроссельное отверстие.

Рабочая жидкость от насоса И поступает к центральному пояску
золотника 7, через зазор между пояском золотника и выточкой В на
корпусе 3 идет к сливным выточкам Г н Д, а затем, мннуя редукцион-
ный клапан 8 и фильтр 9, сдирается в бак гидросистемы (корпус гид-
роусилителя).

При вращении рулевого колеса вправо одновременно поворачива-
ется и червяк 18. При этом в зависимости от сопротивления колес по-
вороту на червяк действует осевое усилие, которое при достижении оп-
ределенной величины, превышающей усилие пружин 13, заставит чер-
вяк переместиться вместе с золотником 7 вперед к крышке 4. Двигаясь,
золотник средним буртом закрывает проход жидкости от насоса в слив-
ную выточку Г, а крайним буртом — выход жидкости из полости Б си-
лового цилиндра 1 в нижнюю сливную выточку Д корпуса 3. При этом
противоположный крайний бурт золотника увеличивает проходное сече-
ние для слива жидкости из полости А цилиндра.

Жидкость из средней нагнетательной выточки В по сверлению в
корпусе и трубопроводу идет в полость Б цилиндра н своим давлением
перемещает поршень 2 вперед, передавая движение через шток 36 и
рейку 27 сектору 26. Сектор вращает вал 24 и сошку 25 влево по хо-
ду трактора, а сошка через рулевую трапецию поворачивает управляе-
мые колеса вправо. При повороте трактора влево червяк вместе с зо-
лотником переместится назад, и бурты золотника станут в такое поло-
жение, когда жидкость от насоса, пройдя распределитель, поступит в
полость А цилиндра, и поршень 2 будет вытеснять жидкость из полос-
ти Б на слив в бак.

Поворот управляемых колес продолжается только при вращении
рулевого колеса. Если вращение руля прекратится, то золотник под дей-
ствием пружин ползунов станет в нейтральное положение.

В корпусе гидроусилителя помещен фильтр 9 для очистки жидкос-
ти, сливающейся нз системы. Нормальное давление жидкости в систе-
ме составляет 2—4 МПа. Если давление будет выше (при больших соп-
ротивлениях повороту), то срабатывает продохранительный клапан 14,
н жидкость, минуя цилиндр, поступает на слнв в бак. Предохранитель-
ный клапан регулируется на давление 8—9 МПа.

Датчик автоматической блокировки дифферен-
циала (АБД) управляет действием исполнительного механизма, опи-
санного в § 8 главы 32. Датчик расположен в упоре 35 рейки 27 и со-
стоит из золотника 33 с пружиной, поворотного крана 30 с маховичком 31,
толкателя 34, щупа 32 и редукционного клапана 8.

Когда маховичок установлен в положение «ВКЛ», полость диаф-
рагмы 29 муфты блокировки дифференциала соединена через внутрен-
нюю полость н дроссельное отверстие К крана 30 с напорной магист-
ралью редукционного клапана 8. При движении трактора по прямой
сливной канал Б закрыт золотником 33 и жидкость, действуя на диаф-
рагму, сжимает диски муфты, — дифференциал блокируется. Как толь-
ко управляемые колеса трактора повернутся на угол более 8°, рейка 27
переместится, и толкатель 34 передвинет золотник так, что он соединит
внутреннюю полость кранов 30 через канал Е со сливным отверстием.
Напорная магистраль и полость диафрагмы сообщаются со сливной
магистралью, давление масла в полости диафрагмы упадет, дифферен-
циал будет разблокирован.

В положении «ВЫКЛ» кран 30 отъединяет дроссельное отвер-
стие К от напорной магистрали, а внутренние полости крана и диаф-
рагмы сообщаются со сливной магистралью через отверстие И крана.

Редукционный клапан 8 не регулируется и поддерживает давление
жидкости в системе автоблокировки в пределах 0,7—0,9 МПа.

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-66 (рис. 272) имеет механиче-
ский привод с гидравлическим усилителем, все агрегаты которого уста-
навливаются раздельно.
Насос автономного дейст-
вия, рулевой механизм
раздельный, рулевая тра-
пеция переднего располо-
жения цельная.

Рулевой меха-
низм представляет па-
ру червяк — трехгребне-
вой ролик, помещенную
в картер, прикрепленный
болтами к левой про-
дольной балке рамы.
Червяк напрессован на
пустотелый вал и уста-
новлен в картере на ко-
нических роликоподшип-
никах. Ролик сидит на
оси в игольчатых под-
шипниках; ось установ-
лена в щечках головки
вала сошки. Вал сошки
опирается на два под-
шипника — бронзовую
втулку картера рулевого
механизма и цилиндри-
ческий роликовый под-
шипник крышки картера.
Вал червяка шпонкой
соединен с нижней вилкой рулевого вала. Вал рулевого колеса состав-
ной: его две части и рулевой механизм объединены карданными шар-
нирами.

На шлицах верхнего рулевого вала закреплено рулевое колесо 21.
Продольная рулевая тяга 20 — трубчатая, с регулируемыми шарнира-
ми. Поперечная рулевая тяга 22 соединена со штоком 23 цилиндра. Ци-
линдр 25 прикреплен к кронштейну редуктора переднего ведущего
моста 24.

Шарниры поперечной тяги не регулируются, сходимость колес из-
меняется вращением наконечников.

Гидроусилитель включает насос, бак, распределитель (клапан уп-
равления), силовой цилиндр, соединенные трубопроводами и арматурой.

Насос лопастной, двойного действия, имеет по две полости наг-
нетания и всасывания, установлен на кронштейнах двигателя и при-
водится в действие вместе с компрессором через шкив двумя клиновид-
ными ремнями от шкива коленчатого вала двигателя. Вал насоса с зак-
репленными к нему приводным шкивом и ротором 18 опирается на
шариковый и игольчатый роликовый подшипники, помещенные в кор-
пусе 11 насоса. Соединение ротора с валом шлицевое. В роторе насоса
сделано десять пазов, где размещены лопасти. В сборе с лопастями ро-
тор установлен в статоре, который болтами зажимается между корпу-
сом 11 и задней крышкой насоса. Сверху к корпусу и крышке прикреп-
лен бак 9 с фильтром и крышкой, сливным трубопроводом 8 с сетча-
тым фильтром 10 и тарельчатым предохранительным клапаном.

В цилиндрической выточке корпуса сделано две выемки; при вхо-
де в них каждой из подвижных лопастей происходит всасывание жид-
кости, поступающей из бака 9, и нагнетание ее в полость высокого
давления 15. Полость 15 калиброванным отверстием 14 сообщается с
каналом нагнетательного трубопровода 16.

Рис. 272. Схема гидроусилителя рулевого управ- ления автомобиля ГАЗ-66: 1, 2— трубопроводы: Л —стакан; 4— фланец стакана; 5 — золотник: 6 —торцовая камера; 7 — корпус распре- делителя; 8— сливной трубопровод; 9— бак; 10— фильтр; //— корпус насоса; 12— перепускной клапан; 13—пре- дохранительный клапан; 14 —калиброванное отверстие;1Я— полость высокого давления; 16— нагнетательный трубопровод; 17— подводящая полость; 18— ротор; 19 — сошка; 20— продольная рулевая тяга; 21 —рулевое ко- лесо; 22— поперечная рулевая тяга; 23— шток; 24 — передний ведущий мост; 25— силовой цилиндр.

25 А. М. Гуревич, Е. М. Сорокии 385

В задней крышке насоса размещено два клапана: плунжерный
перепускной 12 и внутри его шариковый предохранительный 13. При
вращении вала насоса и ротора лопасти перемещаются в пазах в нап-
равлении центра ротора и прижимаются к криволинейным поверхнос-
тям статора под действием центробежной силы и давления жидкости.
При этом лопасти захватывают жидкость, поступающую из подводя-
щей полости 17 и направляют ее под давлением в полость высокого
давления/5. Далее через отверстие 14 и канал жидкость подается в
нагнетательный трубопровод 16 усилителя. Пройдя гидроусилитель,
жидкость по трубопроводу сливается в бак 9, предварительно очищаясь
в фильтре 10.

Распределитель (клапан управления) прикреплен к про-
дольной рулевой тяге 20, связанной с рулевой сошкой 19, и состоит из
корпуса 7, трубопроводов и золотника 5. Золотник и шаровой палец
сошки 19 соединены со стаканом 3, который может несколько переме-
щаться в корпусе.

При прямолинейном движении автомобиля сошка и давление жид-
кости в торцовых камерах 6, действующее с обеих сторон на золотник,
удерживают его в нейтральном положении. В камеры 6 жидкость посту-
пает через осевые сверления в крайних поясках золотника. Нагнета-
тельный трубопровод 16 и трубопроводы 1 и 2 соединяются через вы-
точки в золотнике и каналы корпуса распределителя. Поршень запи-
рается в силовом цилиндре 25 равным давлением жидкости на него с
противоположных сторон, и это препятствует произвольному повороту
колес. При повороте рулевого колеса вправо палец сошки 19 действует
на стакан 3 и смещает золотник от нейтрального положения на величи-
ну, равную зазору между фланцем 4 стакана, соединенного с золот-
ником, и стенками корпуса. При таком положении золотника его вы-
точки через каналы в корпусе 7 сообщают нагнетательный трубопро-
вод 16 до трубопроводу 1 с одной из полостей цилиндра 25, а другую
полость цилиндра по трубопроводу 2 — со сливным трубопроводом 8.
Перемещаясь, поршень цилиндра создает на штоке 23 и поперечной ру-
левой тяге 22 необходимое усилие для поворота управляемых колес.
При повороте влево направления движения жидкости в гидроцилиндр
и слива ее из цилиндра меняются золотником на противопо-
ложные.

Максимальная подача насоса ограничивается перепускным клапа-
ном 12. При повышении частоты вращения двигателя давление, созда-
ваемое в полости высокого давления 15, нарастает быстрей, нежели в
нагнетательном трубопроводе 16, так как они сообщаются через кали-
брованное отверстие 14. В результате повышения давления в поло-
сти 15 клапан 12 открывается и перепускает жидкость из полости 15 в
бак 9. Перепускной клапан ограничивает подачу насоса в пределах 8—
10 л/мин.

Предохранительный клапан 13, помещенный в перепускном клапа-
не 12, поддерживает давление в системе в пределах 6,5—7,0 МПа.

Дата добавления: 2014-10-31