Общие сведения и устройство рулевых управлений колёсных тракторов и автомобилей

Общие сведения о рулевом управлении. Рулевое управление служит для поддержания движения трактора или автомобиля по заданному направлению. Рулевое управление должно быть легким и удобным, обеспечивать правильную кинематику поворота и безопасность движения, а колёса поворачивались без бокового скольжения.

Управление тракторами и автомобилями осуществляется путём поворота: передних колёс относительно переднего моста (тракторы МТЗ-80, МТЗ-82 и т. п. и автомобили); полурам вместе с колёсами относительно соединяющего их вертикального шарнира (Т-150К, ЛТ-157, К-703); передних и задних колёс относительно их мостов, когда все колёса трактора управляемые.

Рулевое управление (рис. 219) состоит из рулевого механизма 4 и рулевого привода. Посредством рулевого механизма усилие, приложенное водителем к рулевому колесу 1 через рулевую колонку 2, передаётся рулевому приводу, который передаёт это усилие от рулевого механизма к управляемым колёсам или полурамам трактора. На тракторах с передними управляемыми колёсами и автомобилях механический привод передаёт усилие сошкой 3 через продольную тягу 5 к поворотным рычагам 6 и 8 рулевой трапеции и далее к цапфам колёс 9. Трапеция, состоящая из поперечной рулевой тяги 7 с поворотными рычагами, является частью рулевого привода и предназначена для достижения необходимого соотношения между углами поворота управляемых колёс. В качестве рулевого механизма 4 в изучаемых тракторах и автомобилях используется передача червяксектор.

По взаимному расположению рулевого колеса и рулевого механизма различают управления с совмещёнными (рис. 219, а) рулевым колесом и рулевым механизмом (Т-150К, ЛТ-157, К-703) или с раздельными (рис. 219, б). В первом варианте ведущий элемент рулевого механизма установлен на нижнем конце вала рулевого колеса, а во втором — соединён с ним карданной передачей 13.

Рис. 219. Схемы рулевых управлений:

а — с совмещённым рулевым колесом и рулевым механизмом; б- с раздельными рулевым колесом и рулевым механизмом с гидроусилителем; 1 — рулевое колесо; 2 — рулевая колонка; 3 — сошка; 4 — рулевой механизм; 5 — продольная тяга; 6,8 — поворотные рычаги; 7 — поперечная тяга; 9 — цапфа колеса; 10 — гидроусилитель; 11 — зубчатый сектор; 12 — вал рулевого колеса; 13 — карданная передача; 14 — винт гидроусилителя; 15 — поршень-рейка; 16 — поворотный вал сошки; 17 — передняя ось Рулевые управления оснащаются гидравлическими усилителями рулевого привода, которые служат для создания дополнительного усилия, облегчающего управление трактором. По расположению агрегатов различают следующие схемы: гидроцилиндр, распределитель и рулевой механизм образуют общий узел (МТЗ-80/82 и т. п.); рулевой механизм и распределитель выполнены в одном агрегате, а гидроцилиндр установлен отдельно (Т-150К, ЛТ-157, К-703).

Устройство и работа рулевого управления с гидроусилителем. В рулевом управлении с гидроусилителем последний устанавливается, как правило, в рулевом механизме (рис. 219,6). Движение от рулевого колеса 1 передаётся сошке 3 через вал 12, расположенный в колонке 2, карданную передачу 13, детали гидроусилителя 10 и поворотный вал 16 сошки. Рулевое колесо и рулевой механизм установлены раздельно.

Рулевой механизм (рис. 220) представляет собой пару червяк 23 — сектор 24. Сектор одновременно находится в зацеплении с рейкой 27, соединённой со штоком 1 силового цилиндра 3 двухстороннего действия.

Червяк установлен в эксцентричной втулке на радиальных подшипниках 22, обоймы которых расположены во втулке с некоторым зазором, что позволяет червяку с прикреплённым к нему золотником 8 гидроусилителя перемещаться вдоль своей оси. Во избежание совместного вращения червяка с золотником в последнем имеются упорные подшипники 6. Поворотный вал 25 рулевого механизма расположен вертикально, а на его шлицах закреплены сектор 24 и сошка 26.

Гидроусилитель состоит из насоса 18 с приводом (расположен с правой стороны двигателя), распределителя, резервуара для масла, роль которого выполняет корпус гидроусилителя 13, и силового цилиндра 3. Действием гидроусилителя управляет золотник 8, находящийся в корпусе распределителя 11. При прямолинейном движении трактора золотник занимает нейтральное положение, фиксируемое тремя парами ползунов 10, поджатых пружинами 12. Рабочая жидкость от насоса поступает к центральному пояску золотника и через зазор между пояском золотника и выточкой на корпусе 11 идёт к сливным отверстиям В и Г, а затем сливается в корпус гидроусилителя.

Рис. 220. Рулевое управление с гидроусилителем:

1 — шток; 2 — поршень; 3 — силовой цилиндр; 4 — сливной трубопровод; 5,7,16 — нагнетательные трубопроводы; 6, 22 — подшипники; 8 — золотник; 9 — крышка распределителя; 10 — ползун; И — корпус распределителя; 12,19 — пружина; 13 -корпус гидроусилителя; 14 — нагнетательный канал; 15 — перепускной канал; 17 — предохранительный клапан; 18 — масляный насос; 20 — регулировочная пробка пружины предохранительного клапана; 21 — всасывающий трубопровод; 23 — червяк; 24 — сектор; 25 — поворотный вал; 26 — рулевая сошка; 27 — рейка; 28 — фильтр При вращении рулевого колеса по часовой стрелке одновременно поворачивается и червяк, причём на него действует осевое усилие от сопротивления колёс. При усилии, превышающем усилие пружин 12, оно заставляет червяк перемещаться вместе с золотником к крышке 9. Двигаясь, золотник средним буртом закрывает проход жидкости от насоса в сливное отверстие 5, а крайним буртом — её выход из полости Б силового цилиндра в нижнее сливное отверстие Г. При этом противоположный крайний бурт золотника увеличивает сечение для слива жидкости из полости А. Жидкость из средней выточки по сверлению в корпусе и маслопроводу идёт в полость Б, и под её давлением поршень 2 перемещается вперед, передавая движение через шток 1 и рейку 27 сектору 24. Сектор вращает вал 25 и сошку 26 влево по ходу трактора, а сошка через рулевую трапецию поворачивает колёса вправо.

При повороте рулевого колеса против часовой стрелки червяк вместе с золотником перемещается назад и бурты золотника занимают такое положение, при котором жидкость от насоса, пройдя распределитель, поступает в полость А. Поршень 2 вытесняет жидкость из полости Б и жидкость сливается в бак. При этом рейка, воздействуя на сектор и сошку, через рулевую трапецию поворачивает трактор влево.

Поворот колёс продолжается только до тех пор, пока вращается рулевое колесо. Когда вращение прекращается, золотник под действием пружин ползунов занимает нейтральное положение.