Глава 36
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
§ 1. Общие сведения
Рулевое управление предназначено для поддержания движения трактора (автомобиля) по заданному водителем направлению.
Рулевое управление должно быть легким и удобным, для чего усилие на рулевом колесе и угол его поворота должны быть ограни- ченными. Кроме того, необходимо, чтобы рулевое управление обеспе- чивало правильную кинематику поворота и безопасность движения, а поворот колес происходил так, чтобы их качение не вызывало про- скальзывания.
На тракторах и автомобилях управление осуществляется путем поворота: передних колес относительно переднего моста (рис. 268, а, б) — на универсально-пропашных тракторах 4ф2, 3=^2, всех
легковых и грузовых автомобилях; полурам, образующих несущую си- стему трактора, совместно с колесами относительно соединяющего их вертикального шарнира (рис. 268, в)—на тракторах 4=4 общего на- значения (К-701, Т-150К); передних и задних колес относительно их мостов (все колеса управляемые)—на тракторах 4=4, автомобилях высокой проходимости.
В зависимости от расположения рулевого колеса различают правое и левое рулевое управление. При правостороннем движении транспорта по дорогам и улицам левое рулевое управление способствует лучшей обзорности пути.
Рулевое управление состоит из рулевого механизма 3 (рис. 269, а) и рулевого привода. Посредством рулевого механизма уси- лие, приложенное водителем к рулевому колесу /, передается рулевому приводу. Рулевой привод осуществляет передачу усилий от рулевого механизма к управляемым колесам или полурамам трактора. Рулевые приводы могут быть механическими, гидравлическими и электрически- ми. У автомобилей и тракторов с передними управляемыми колесами механический привод передает усилие сошкой 2 к поворотным рыча- гам 5, 7 рулевой трапеции. Рулевая трапеция, состоящая из поперечной рулевой тяги 6 с поворотными рычагами 5 и 7, является частью руле- вого привода и предназначена для достижения необходимого соотноше- ния между углами поворота управляемых колес.
В качестве рулевых механизмов используются передачи червяк — ролик (ГАЗ-5ЭА, УАЗ, ГАЗ-66, «Волга», «Москвич», «Жигули», «Запо- рожец»), червяк —сектор (КрАЗ-257, Урал-375Д, МАЗ-200, К-700, К-701, Т-150К, МТЗ-80, МТЗ-82, Т-40М, Т-40АМ и др.), винт с гайкой (ЗИЛ-130, Т-25А), винт с гайкой и рейка с зубчатым сектором (ЗИЛ-131, КрАЗ-255Б, БелАЗ-540), конические шестерни (Т-16М).
По взаимному расположению рулевого колеса и рулевого механиз- ма различают рулевые управления с совмещенным (рис. 269, а) или раздельным (рис. 269,6) рулевым колесом и рулевым механизмом. При совмещенном рулевом управлении ведущий элемент рулевого механиз- ма 3 устанавливается на нижнем конце вала рулевого колеса /, а при
Рис.
268. Кинематика поворота колесных
тракторов и автомобилей:
а—передних колес относительно переднего моста; б — одинарного переднего колеса; в -- одной части рамы относительно другой части, соединенных шарниром.
раздельном соединяется с ним через карданную передачу 9. К первому типу относятся рулевые управления автомобилей ГАЭ-53А, «Волга», «Жигули», «Москвич», «Запорожец», тракторов К-701, Т-150К, Т-25А; ко второму — автомобилей БелАЗ-540, ЗИЛ-131, ЗИЛ-130, УАЗ, трак- торов МТЗ-80, Т-40М/40АМ, Т-28Х4М и др.
Рычаги 5 и 7 (рис. 269, а) поворотных цапф объединяются одной поперечной тягой 6 или с двумя шарнирами, также соединенными меж-
Рис.
269. Типы рулевых управлении:
а — рулевое управление с совмещенным рулевым колесом и рулевым механизмом, цельной трапецией и механическим приводом; 0—рулевое управление с раздельным рулевым колесом и рулевым механизмом, расчлененной трапецией и механическим приводом е гидроусилителем: / — рулевое колесо; 2 — сошка; 3 — рулевой механизм; 4 — продольная тяга; 5, 7 — поворотные рычаги; 6 — поперечная тяга; 8— цапфа ко- леса; S —карданная передача; 10 — гидроусилитель; //—поворотный вал сошки; в —объемное гидравлическое рулевое управление (ОГРУ): / — насос питания; — предохранительный клапан: 3 — насос-дозатор; 4 — рулевое колесо; 5 — гидравличе- ский силовой цилиндр, 6 — трубопроводы; 7 — поперечная тяга; 8 — бак.
ду собой тягой. В первом случае трапецию называют цельной, а во вто- ром— расчлененной. Расчлененные трапеции применяются на легковых автомобилях, имеющих независимую подвеску управляемых колес, а также на колесных универсальных тракторах МТЗ-80, Т-40М. В руле- вом управлении с цельной трапецией привод к трапеции осуществляет- ся продольной тягой 4\ привод к расчлененной трапеции — продольной тягой, продольным валом сошки или сошкой 2, установленной на пово- ротном валу II рулевого механизма.
Рулевые управления оснащаются усилителями рулевого привода, предназначенными для создания дополнительного усилия с целью об- легчения управления трактором (автомобилем). Исключение составля- ют легковые и некоторые грузовые автомобили и тракторы тяговых клас- сов 6—9 кН. Наиболее распространены гидравлические и пневматиче- ские усилители.
Гидравлические усилители разнообразны по конструкции, их раз- личают по целевому использованию насоса, расположению агрегатов и возможности применения механического привода в качестве дублер- ного.
По целевому использованию насоса усилители делятся на автоном- ного и совмещенного действия. У первых насос питает только гидравли- ческую систему усилителя, у вторых также и других потребителей. Пер- вая группа усилителей более распространена и применяется на тракто- рах МТЗ-80/82, Т-150К, К-701, автомобилях ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, ГАЗ-66 и др. Ко второй группе относятся усилители тракторов Т-40М/40АМ (на- сос используется одновременно для гидравлической навесной системы), автомобилей БелАЗ (насос приводит в действие гидросистему опроки- дывающего механизма кузова) и др.
По расположению агрегатов различают следующие схемы: гидро- цилиндр, распределитель и рулевой механизм образуют общий узел (МТЗ-80, Т-40М, ЗИЛ-130 и др.); рулевой механизм и распределитель выполнены в одном агрегате, гидронилиндр — раздельно (Т-150К, К-701); гидронилиндр и распределитель выполнены в общем узле от- дельно от рулевого механизма (МАЗ-500, БелАЗ-540 и др.); гидро- цилиндр, распределитель и рулевой механизм являются отдельными уз- лами (ГАЗ-66).
По применению механического привода в качестве дублерного раз- личают схемы, позволяющие использовать механический привод при неработающем двигателе (или отказе усилителя) и исключающие та- кую возможность. К первым относятся все тракторы и автомобили с передними управляемыми колесами (см. рис. 268, а, б), ко вто- рым— тракторы 4 = 4 с шарнирно сочлененной рамой (К-701, Т-150К).
Новые конструкции объемного гидравлического рулевого управле- ния (ОГРУ) выполняются по двум типовым схемам: одноконтурной для тракторов класса 9—20 кН и двухконтурной для тракторов класса 30—50 кН. Объемное гидравлическое рулевое управление (одноконтур- ное) включает насос / (см. рис. 269, в), насос-дозатор 3, выполненный в одном узле с рулевым колесом 4, гидравлический силовой цилиндр 5, предохранительный клапан 2 и соединяющие эти устройства трубопро- воды 6. Насос-дозатор 3 регулирует поступление рабочей жидкости в гидравлический силовой цилиндр 5 при работающем насосе питания 1 и может использоваться в качестве насоса питания для управления трактором при неработающем двигателе. Эта схема имеет ряд преиму- ществ: механические связи минимальны (только трапеция управления), обеспечивается управление машиной при неработающем двигателе и от- ключенном насосе питания; уменьшается масса конструкции; уст- раняется многообразие устройств рулевого управления трак- торов.