МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ “МАМИ”
Е. С. Наумов В. М. Шарипов И. М. Эглит
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ (конструкция)
Рекомендовано УМО по автотракторному и дорожному образованию в качестве учебного пособия для студентов специальности 150100 “Автомобиле – и тракторостроение”
Под редакцией д.т.н., проф. В. М. Шарипова
2
УДК 629.114.2.001.2 (075.8)
Наумов Е. С., Шарипов В. М., Эглит И. М.
“Рулевое управление колесных тракторов (конструкция)”.
Учебное пособие для студентов специальности 150100 “Автомобиле - и тракторостроение”. Стр. 1 - 42, рис. 16, МАМИ, 1999 г.
Вучебном пособии изложены назначение, предъявляемые требования
иклассификация рулевого управления колесных тракторов, описание его типовых конструкций, элементы ухода за ним в эксплуатации и перспективы развития конструкций.
Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплину “Конструкции автомобилей и тракторов” и может быть полезно для инже- нерно-техническихработников автотракторной отрасли машиностроения.
С Московский государственный технический университет “МАМИ”, 1999 г.
3
Содержание
1. Общие сведения ………………………………………………………….… 4
2.Рулевой привод ……………….………………………………………….….. 7
3.Рулевой механизм ……………………..………………………….……….. 13
4.Привод рулевого механизма …….……………………………..……….… 39
5.Уход за рулевым управлением и тенденции его развития …..….….…... 41 Литература …………………………………………………………….….…… 42
4
1. Общие сведения
Рулевое управление предназначено для поддержания и изменения направления движения колесного трактора в соответствие с действиями тракториста. Оно представляет собой часть комплекса механизмов и агрегатов системы управления движением трактора.
Существуют два принципиально разных способа поворота трактора при его движении: первый - поворотом в плане передних колес относительно заднихи второй - изменением скоростей поступательного прямолинейного движения правого и левого колесных движителейсо всеми ведущими ко-
лесами одинакового диаметра (по способу поворота гусеничного трактора). Для поворота колесных тракторов с полугусеничным ходом, обычно,
совмещаются оба способа: передние управляемые колеса - поворотом в плане, а полугусеничный ход - изменением поступательных скоростей гусениц.
Совмещенный способ поворота иногда применяют и для пропашных тракторов с целью получить небольшой радиус поворота, когда вдобавок к повороту передних управляемых колес притормаживают одно из задних ведущих колес, порой даже до полной его остановки.
В первом способе поворота на поворачиваемые колеса действуют боковые реакции грунта, которые и заставляют менять направление движения остова трактора.
Во втором способе - на ведущих колесах противоположных бортов трактора принудительно создаются разные угловые скорости их вращения, что вызывает появление на его остове поворачивающегося момента.
Основным недостатком второго способа поворота является обязательное боковое проскальзывание протектора шины относительно поверхности пути. Это вызывает повышенный износ шин, сильное боковое нагребание на них земли при повороте на рыхлых грунтах и появление заноса остова при повороте на повышенной скорости движения трактора. Поэтому данный способ поворота не имеет применения на сельскохозяйственных и большинстве промышленных тракторах. Его применяют иногда на мощных относительно тихоходных колесных промышленных тракторах специального назначения с короткой базой и широкой колеей или на небольших малогабаритных колесных тракторах, в основном, коммунального назначения.
Так как управление вторым видом поворота колесного трактора аналогично управлению гусеничного трактора, в данном разделе оно рассматриваться не будет.
Принципиальные схемы поворота колесных тракторов по основному их способу представлены на рис. 1.1. Следует отметить, что для обеспечения качения всех колес трактора при его повороте без их бокового скольжения необходимо, чтобы условное продолжение их осей пересекалось в одной общей точке, называемой центром поворота.
На рис. 1.1,а представлена схема поворота трактора 3К2 с поворотной передней осью 1, на которой установлено одно управляемое колесо или два
5
спаренных, установленных под углом друг к другу так, что в контакте с почвой они представляются как одно целое. При полностью заторможенном ведущем колесе 2 радиус поворота R становится равным0,5В, гдеВ – поперечная база трактора.
Рис. 1.1. Схемы поворота колесных тракторов
На рис. 1.1,б представлена схема поворота трактора 4К2 с неповоротной передней осью 1, на которой установлены поворотные цапфы 2 управляемых колес 3. Для выполнения вышеуказанного условия качения управляемых колес они поворачиваются на разные углы (α >β ). По аналогичной схеме производится поворот и тракторов 4К4а.
Для тракторов 4К4б наиболее характерна схема поворота (рис. 1.1,в) путем взаимного углового смещения двух шарнирно сочлененных полурам 1 их остова, относительно которых ведущие колеса 2 неповоротны. Минимальный радиус поворотаR ограничен возможностью контакта колес 2 одного борта трактора, как показано на схеме.
Некоторые конструкции тракторов 4К4б выполняются с передними 1 и задними 2 поворотными ведущими колесами относительно остова 3, схема поворота которых показана на рис. 1.1,г. При этом, как правило, пологие повороты осуществляются посредством только передних ведущих колес 1, а более крутые - продолжением поворота передних колес и одновременным поворотом задних ведущих колес 2 в противоположную сторону.
В некоторых конструкциях тракторов колеса поворачиваются не только
6
по предыдущей схеме (см. рис. 1.1,г), но могут одновременно все поворачивать на один и тот же уголα (рис. 1.1,д). При этом происходит так называемое "крабовое движение", позволяющее остову 1 одновременно двигаться вперед и в сторону без его поворота в плане. Это необходимо для некоторых специальных тракторов при выполнении ими соответствующих технологических операций.
Рассмотренные повороты тракторов осуществляются механизмами и агрегатами рулевого управления, к которым, помимо общих требований, предъявляют ряд специальных требований:
1) они должны обеспечивать устойчивость прямолинейного движения
ихорошую маневренность трактора в любых условиях его эксплуатации;
2)не создавать условия для проскальзывания управляемых колес;
3)должны быть легкими в управлении, надежными в работе и удобными в обслуживании.
Рулевое управление состоит из двух основных групп механизмов: руле-
вого привода ирулевого механизма (в большинстве случаев - с усилителем).Рулевой привод служит для установки управляемых поворотных колес или полурам остова с неповоротными колесами в положения для их качения
без бокового скольжения при повороте и прямолинейном движении трактора.
Рулевой механизм преобразует повороты рулевого колеса в необходимые перемещения элементов рулевого привода для выполнения заданного направления движения трактора.
По принципу действия рулевые управления применяемые на тракторах можно классифицировать в основном на: механические, механические с усилителямии гидрообъемные.
Вмеханических рулевых управлениях, применяемых в настоящее время на легких колесных тракторах класса 0,6 и ниже, рулевой привод кинематически связан с рулевым механизмом и поворот управляемых колес осуществляется только мускульной силой тракториста, приложенной к рулевому колесу.
Для рулевого управления различают два передаточных числа:угловое
(кинематическое) и силовое.
Угловое (кинематическое) передаточное число "u" представляет собой отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемого колеса трактора (для 3К2) или среднему углу поворота управляемых колес (для 4К2 и 4К4а). Его можно представить, как произведение двух передаточных чисел - рулевого механизма uМ и рулевого привода uП.
u = uМ uП .
При этом следует отметить, что при повороте управляемых колес передаточное число рулевого привода всегда является величиной переменной, так как меняется положение рычагов механизма поворота. Передаточное число рулевого механизма также может быть величиной переменной, но в большинстве случаев оно постоянное. Так что угловое передаточное число
7
всегда является величиной переменной.
В существующих конструкциях uМ = 18...40.
Передаточное число рулевого привода uП зависит от соотношения плеч привода. В процессе поворота колес плечи рычагов изменяют свою величину. В выполненных конструкцияхuП изменяется незначительно.
Величина uП лежит в пределахuП = 0,85…2,0.
Максимальный угол поворота управляемых колес обычно не превышает 40…55о. Максимальный поворот рулевого колеса в каждую сторону в существующих конструкциях тракторов составляет 1,5…3,0 оборота.
В существующих конструкциях тракторов угловое (кинематическое) передаточное число рулевого управления u = 12…30.
Силовое передаточное число “u ' ” представляет собой отношение моментаМС сопротивления повороту управляемых колес со стороны грунта к моментуМР, приложенному к рулевому колесу для его поворота.
u ' = МС / МР .
Механическим рулевым управлением с усилителем будем называть та-
кое устройство, в котором рулевой привод также кинематически связан с рулевым механизмом, но поворот управляемых колес или полурам остова тракторов 4К4б производится, в основном, не мускульной силой человека, а специальным усилителем, управляемым трактористом. При отказе от работы усилителя поворот трактора в большинстве случаев совершается механической частью рулевого управления, но при больших затратах времени и усилия на вращение рулевого колеса. Подобные рулевые управления установлены на большинстве отечественных колесных тракторов от класса 0,9 и выше.
При проектировании рулевого управления ограничивается как минимальное (30 Н), так и максимальное (120 Н) усилие на рулевом колесе.
Ограничение минимального усилия необходимо, чтобы тракторист не терял “чувство дороги”. При выходе из строя усилителя для поворота управляемых колес трактора на месте на бетонной дороге усилие на рулевом колесе не должно превышать 400 Н.
В гидрообъемном рулевом управлении нет механической связи рулевого привода с рулевым механизмом. Исполнительным элементом рулевого привода является гидроцилиндр двойного действия, соединенный трубопроводами с управляющим элементом рулевого управления - насосом-дозатором. Последний совместно с рулевым колесом представляет собой рулевой механизм, который может быть установлен в любом месте, наиболее удобном для тракториста.
Гидрообъемные рулевые управления получили широкое распространение на колесных тракторах.
2. Рулевой привод
Рулевой привод, в зависимости от рассмотренных способов поворота трактора и принципов действия рулевого управления, может бытьмеханиче-
8
ским или гидравлическим.
Механический рулевой привод служит для поворота двух управляемых колес тракторов 4К2 и 4К4а на разные углыα иβ , показанные на схеме рис. 1.1,б с целью их "чистого качения", как отмечалось ранее.
Соотношение между углами поворота колес должно удовлетворять зависимости (см. рис. 2.1):
Ctgβ − Ctgα = ML ,
где β иα - углы поворота собственно внешнего и внутреннего колес;М - расстояние между осями шкворней поворотных цапф;L - продольная база трактора.
Указанные углы поворота можно осуществить с помощью рулевой трапеции или при помощи двух приводных продольных тяг.
Рулевой привод с наиболее распространенной трапецией заднего расположения приведен на рис. 2.1. Рулевая трапеция представляет собой шар-
Рис. 2.1. Схема поворота трактора с рулевой трапецией заднего расположения
нирный четырехзвенный механизм, состоящий из основания - неподвижной балки передней оси 1, двух одинаковых рычагов 4 и 8, поворотных цапф управляемых колес 3 и задней неразрезной поперечной тяги 7.
Для обеспечения поворота управляемых колес трактора на разные углы α иβ необходимо, чтобы рычаги 4 и 8 при прямолинейном движении были наклонены под одинаковым углом к продольной оси трактора. Этот угол обычно определяется точкойF пересечения их продолжения на вышеуказанной оси и зависит от продольной базыL трактора и расстоянияМ между осями шкворней поворотных цапф.
Рычаг 4 выполнен заодно целое с поворотным рычагом 2 трапеции, к которому шарнирно прикреплена продольная рулевая тяга 5, соединяющая его с сошкой рулевого механизма (не показанной на схеме). При приложении усилия к тяге 5, как показано стрелкой на схеме, рычаг 2 непосредственно поворачивает правое (внутреннее) колесо на угол α и через элементы трапеции - левое (внешнее) колесо на уголβ . Этим как раз и обеспечивается пере-
9
сечение продолжения осей колес в одной точке "О" на продолжении оси 6 задних ведущих колес при повороте трактора с радиусомR.
Тяга 5 в большинстве сельскохозяйственных тракторов располагается с правой стороны трактора, на которой находится и рабочее место тракториста.
При перемещении тяги 5 назад колеса 3 трактора повернутся влево.
В зависимости от назначения трактора, компоновки его передней части, применяются и другие виды рулевых трапеций и их приводов, показанные основными схемами на рис. 2.2.
Переднее расположение типовой рулевой трапеции показано на рис. 2.2,а. Передняя поперечная тяга 1 выполнена цельной и по длине большей чем у ранее рассмотренной трапеции заднего расположения. Рычаги 2 и 7 поворотных цапф ступиц 3 управляемых колес по длине и направлению такие же, как в предыдущей схеме. Балка передней оси 6 на данной и последующих схемах (см. рис. 2.2) показана пунктиром. Двухплечий поворотный рычаг 4 трапеции привод имеет от продольной рулевой тяги 5.
На рис. 2.2,б приведена схема рулевой трапеции заднего расположения с разрезной симметричной поперечной тягой. Она состоит из двух одинаковых тяг 1, одним концом шарнирно закрепленных к рычагам 2 поворотных цапф, а другим - к шарниру рулевой сошки 3 с вертикальным приводным валом.
Рулевая трапеция переднего расположения с асимметричными поперечными тягами показана на рис. 2.2,в. В данном случае рычаги 1 и 5 поворотных цапф и тяги 2 и 4 имеют разную длину, а поворотный двухплечий рычаг 3 тяг значительно смещен к правой стороне трактора. Поворот рычага
Рис. 2.2. Схемы рулевых трапеций
3 производится продольной рулевой тягой 6. Встречаются аналогичные асимметрические трапеции, где рычаг 3 является рулевой сошкой с вертикальным приводным валом, как на предыдущей схеме.
Следует обратить внимание, что на пропашных колесных тракторах с переменной колеей при ее изменении необходимо и изменение длины или длин поперечных тяг, что ведет к ухудшению кинематики поворота управ-
10
ляемых колес. Поэтому оптимальные параметры рулевой трапеции устанавливаются для наиболее часто применяемой ширины колеи подобных тракторов, чтобы ее изменение менее сказывалось на увеличении бокового скольжения управляемых колес.
Определенными недостатками привода рулевых трапеций с использованием продольной тяги от сошки рулевого механизма являются: сложность бокового навешиваниямашин-орудийи возможность нарушения прямолинейного движения трактора. Последнее связано с тем, что при наезде одного из управляемых колес на препятствие происходит поперечный поворот передней оси и шарнира крепления продольной тяги, вызывающий кинематическое несоответствие с положением другого ее шарнира на сошке рулевого механизма, приводящее к непроизвольному повороту управляемого колеса.
Вследствие указанных недостатков преимущественное применение на тракторах имеют приводы рулевых трапеций без продольных тяг.
Рулевые приводы с продольными тягами, схемы которых показаны на рис. 2.3, выполняются двумя способами.
При первом способе (рис. 2.3,а) - продольные тяги 2 располагаются параллельно сторонамСD иЕD равнобедренного треугольникаСDЕ. Они шарнирно соединяют концы рычагов 1 поворотных цапф управляемых колес среечно-шестереннымприводом 3 рулевого механизма. При движении тяг 2 по направлению пунктирных стрелок трактор поворачивается в правую сторону, по направлению сплошных стрелок - влево. При этом одинаковые элементарные перемещения тяг 2 в противоположные стороны на величину∆ S вызывают появление разных углов поворота рычагов 1, обеспечивающих не обходимую кинематику поворота управляемых колес.
Во втором способе (рис. 2.3,б) - тяги 2 располагаются параллельно продольной оси трактора. Они шарнирно соединяют рычаги 1 поворотных цапф управляемых колес с двумя сошками 3 и 5 рулевого механизма 4. Для прямолинейного движения трактора сошки 3 и 5 располагаются параллельно установленными вниз с некоторым одинаковым их отклонением назад. Для поворота трактора сошки 3 и 5 поворачиваются в противоположные стороны, но на равные углы. Однако при этом,из-запредварительного отклонения сошек 3 и 5 назад, перемещения тяг 2 также в разные стороны происходят с разными значениями элементарных перемещений∆ S, чем и обеспечивается получение разных углов поворота управляемых колес.
Для обоих способов поворота при изменении ширины колеи трактора необходимо корректировать длину продольных тяг.
Несмотря на достаточно удовлетворительную кинематику поворота управляемых колес рулевые приводы с двумя продольными тягами не находят широкого применения вследствие ряда существенных недостатков. Помимо самих тяг, один из недостатков которых отмечался ранее, они уменьшают дорожный просвет трактора, а их взаимно противоположное движение при его повороте требует более сложного рулевого механизма.
studfiles.net
Категория:
Автомобили и трактора
Рулевое управление колесных тракторовРулевое управление служит для преобразования вращательного движения рулевого колеса в угловое перемещение рулевой сошки и уменьшения усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу для осуществления поворота трактора.
Основным способом поворота колесных тракторов является поворот в горизонтальной плоскости одной пары колес относительно другой. При этом могут поворачиваться как одна пара колес, так и обе пары одновременно с полурамой трактора.
Рулевое управление состоит из рулевого механизма, рулевого привода и усилителя рулевого управления.
Рулевые механизмы бывают шестеренные, червячные и винтовые. Наиболее распространены червячные рулевые механизмы, обладающие малыми габаритами и большими передаточными числами (/ 25). Червячные пары выполняют в Виде червяка и червячного 242 колеса или сектора, а также в виде глобоидального червяка и двух-, трехгреб-невого ролика.
Рулевой привод может быть механическим и гидравлическим. Гидравлический привод применяется на тракторах, поворот которого осуществляется за счет перемещения полурам (мостов), требующего приложения больших усилий. Механический рулевой привод представляет собой систему тяг и рычагов, образующих шарнирный четырехзвенный механизм, состоящий из передней оси, поперечной рулевой тяги и двух поворотных рычагов, жестко связанных с поворотными цапфами колес.
Усилитель рулевого управления устанавливается для облегчения работы водителя, сокращения времени поворота и снижения усилия на рулевом колесе. Наибольшее распространение получили гидроусилители с независимым питанием и питанием от общей гидросистемы трактора. По конструкции силового элемента гидроусилители могут быть с отдельным силовым цилиндром и с силовым цилиндром, совмещенным с рулевым механизмом.
На тракторе МТ3-80 рулевое управление состоит из рулевого колеса (см. рис. 224), рулевой колонки с рулевым валом, имеющим карданный шарнир промежуточного рулевого вала, рулевого механизма. вертикального поворотного вала и центрального рулевого рычага. На шлицы верхних концов цапф установлены поворотные рычаги, которые при помощи рулевых тяг соединены с центральным рулевым рычагом Рулевые тяги и поворотные рычаги имеют шарнирное соединение.
Рис. 225 Передняя подвеска трактора К-701
душим мостом двумя стремянками и накладкой, а с остовом трактора — посредством переднего и заднего кронштейнов. Концы рессор установлены в кронштейнах на резиновых подушках, которые снизу закрываются чашками. На полураме трактора закреплен резиновый буфер, смягчающий удары. Кроме того, с правой стороны к полураме трактора приварен ограничитель, ограничивающий обратный прогиб рессор за счет планки.
При повороте рулевого колеса вращение передается червяку посредством рулевого и промежуточного валов. Червяк поворачивает сектор вместе с вертикальным валом, а последний при помощи рычагов, и тяги — поворотные цапфы со ступицей. и направляющим колесом.
На тракторах МТЗ-80 и МТ3-82 гидроусилитель имеет самостоятельную гидросистему и состоит из масляного резервуара, (рис. 226), шестеренного масляного насоса, распределителя, силового цилиндра с поршнем двустороннего действия,‘шток-рейка которого воздействует на секторы, находящиеся в зацеплении с червяком.
Распределитель управляет работой силового цилиндра и состоит из корпуса, в котором установлен золотник, соединенный с хвостовиком червяка рулевого механизма и трех пружин с плунжерами, расположенными в каналах корпуса. Плунжеры фиксируют золотник в нейтральном положении. У распределителя имеется предохранительный шариковый клапан, ограничивающий давление в системе до МПа и клапан потока, обеспечивающий поступление нужного количества масла независимо от подачи насоса.
Когда к рулевому колесу не приложено-усилие, золотник находится в нейтральном положении и масло, нагнетаемое насосом, из резервуара через калиброванное отверстие клапана проходит по кольцевым каналам корпуса золотника и возвращается в резервуар, минуя полости силового цилиндра. Каналы, сообщающие нагнетательную магистраль с силовым цилиндром, в этом случае перекрыты, золотником.
При повороте рулевого колеса в ту или иную сторону усилие от червяка передается на правый сектор. Сопротивление передних колес трактора удерживает сектор от поворота, вследствие этого червяк вместе с золотником. преодолевая сопротивление пружин, центрирующих золотник, перемещается в осевом направлении, включая в работу гидроусилитель.
При повороте рулевого колеса вправо золотник перемещается вперед, перекр ывает проход масла на слив и направляет его в рабочую полость цилиндра. При этом полость цилиндра через золотник будет сообщаться с резервуаром на слив. Давление потока масла со стороны полости Б приведёт в движение поршень, который через шток-рейку и сектор повернет вал сошки и посредством рулевого привода повернет колеса по часовой стрелке.
Если рулевое колесо повернуть влево, то золотник сместится назад и масло от насоса будет поступать в полость А цилиндра и из полости Б — на слив в резервуар. После поворота рулевого колеса золотник возвращается в нейтральное положение под действием пружин и работа усилителя заканчивается, а трактор продолжает движение в выбранном направлении.
На тракторах К-7 0 и К-70 рулевое управление состоит из рулевого колеса с приводным валом и опорой, червячного рулевого механизма с распределителем, масляного насоса, гидроцилиндров поворота, следящего устройства, масляного бака и трубопроводов.
Поворот этих тракторов осуществляется за счет углового смещения шарнирно соединенных полурам относительно друг друга. Поворот полурам осуществляется двумя силовыми гидроцилиндрами‘с гидравлическим управлением.
Рулевое колесо (рис. 227, а) закреплено на верхнем конце приводного вала, установленного на опоре. На нижнем конце приводного вала имеются шлицевая муфта для соединения с валом червяка рулевого механизма трактора.
Рис. 226. Схема гидроусилителя рулевого управления тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82
Рулевой механизм состоит из червяка и червячного сектора 16, на валу которого закреплена сошка.
Распределитель обеспечивает управление силовыми гидроцилиндрами и состоит из золотника, установленного на хвостовике червяка. корпуса золотника, прикрепленного к картеру рулевого механизма, и центрирующего устройства. Центрирующее устройство с пружинами и плунжерами удерживает и возвращает золотник в нейтральное положение. В корпусе золотника имеются пять кольцевых каналов. по которым подводится и отводится масло. К корпусу золотника прикреплен предохранительный клапан, ограничивающий давление масла в системе до МПа.
Масляный насос предназначен для создания в гидравлической системе давления, достаточного для поворота трактора. Насос — шестеренный, левого вращения.
Гидроци‘линдр поворота состоит из корпуса, закрытого с торцев крышками, в котором помещается шток с головкой и поршнем. Для предохранения гидроцилиндров от повышенных давлений масла служит предохранительный клапан, который открывается при давлении МПа, сообщая рабочие полости гидроцилиндров со сливным трубопроводом. В клапанной коробке, прикрепленной к крышке гидроцилиндра, размещены два запорных клапана, управляемые толкателем. Запорные клапаны не позволяют маслу выходить из полостей цилиндров, что препятствует перемещению поршня и обеспечивает стабильность движения трактора.
Следящее устройство служит для согласования углов поворота рулевого колеса и полу-рам трактора Оно состоит из системы тяг и рычагов, соединяющих сошку с задней полурамой.
Масляный бак расположен за кабиной и разделен перегородкой на два отсека: один для системы управления поворотом, второй для системы навесного оборудования.
Система управления поворотом работает следующим образом. Масляный насос создает требуемое высокое давление в системе как при работе двигателя, так и при передвижении трактора на буксире — при неработающем двигателе.
При прямолинейном движении гидроцилиндры находятся в закрытом положении, удерживая полурамы от поворота вокруг оси вертикального шарнира. Золотник распределителя под действием предварительно сжатых пружин и плунжеров устанавливается в нейтральное положение. Масло из бака нагнетается насосом по трубопроводу к распределителю и проходя через кольцевые каналы корпуса золотника по трубопроводу возвращается в масляный бак, минуя рабочие полости гидроцилиндров.
При повороте рулевого колеса вправо, червяк перемещает золотник вперед, соединяя нагнетательную магистраль насоса через кольцевые каналы распределителя и трубопровод с клапанными коробками гидроцилиндров. Под давлением поступающего масла откроются запорные клапаны обоих гидроцилиндров. При этом масло, нагнетаемое насосом под высоким давлением, поступает в полость Б правОго цилиндра И в полость А левого цилиндра, заставляя поршни со штоками перемещаться в разные стороны и осуществляя тем самым поворот полурам и трактора вправо. Одновременно из полостей В и Г обоих гидроцилиндров масло вытесняется через запорные клапаны и по трубопроводам через распределитель сливается в бак.
При повороте рулевого колеса влево золотник перемещается назад, соединяя нагнетательную магистраль с клапанной коробкой и масло по трубопроводу сливается в бак, т. е. процесс происходит в обратной последовательности. При этом трактор поворачивает влево.
После поворота рулевого колеса следящее устройство и плунжеры под действием пружин установят золотник в нейтральное положение, запорные клапаны закроются, полурамы прекратят угловое перемещение и зафиксируются в заданном положении. При этом гидравлическая система будет работать, как при прямолинейном движении, а трактор двигаться криволинейно при заданном радиусе поворота. Для продолжения поворота необходимо снова повернуть рулевое колесо.
Читать далее: Тормозная система колесных тракторов
Категория: - Автомобили и трактора
stroy-technics.ru
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80 с гидроусилителем
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80
3.Основные регулировки рулевого управления
4.Возможные неисправности рулевого управления и их устранение
5.Техническое обслуживание рулевого управления
Заключение
Список используемой литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Производство стали и резины, бензина и масел, синтаксических материалов, станков и инструментов, подшипников качения и автомобильного стекла, строительство станций обслуживания и дорог - все это, вместе взятое, определило возможность создания современной автомобильной индустрии.
Одна из важнейших черт в области развития нашей автомобильной промышленности - это дальнейшее расширение производства грузовых автомобилей.
При этом совершенствование отечественной промышленности идет не только по пути количественного роста. В её развитие реализуется прогрессивная техническая политика, предусматривающая, в частности, массовый выпуск грузовых дизельных автомобилей грузоподъемностью 5 - 8 т, что позволит развить грузоперевозки автопоездами большой грузоподъемности, экономично решать комплексные народнохозяйственные транспортные задачи.
Уже в феврале 1976 г., с главного конвейера Камского автомобильного завода сошли первые автомобили семейства КамАЗ и началось их серийное производство, а 26 декабря 1976 г. Государственная комиссия приняла в эксплуатацию первую очередь Камского комплекса заводов. 16 февраля 1981 г. на КамАЗе была введена встрой вторая линия сборочного конвейера и начат выпуск базовой модели семейства автомобилей высокой проходимости. Этот автомобильный гигант способен обеспечивать резкое увеличение выпуска автомобилей и автопоездов большой грузоподъемности. Он рассчитан на выпуск в год 150 000 автомобилей и 250 000 дизелей.
Автомобили КамАЗ являются современными большегрузными автомобилями с ограниченной осевой нагрузкой. На автомобилях КамАЗ устанавливается высокооборотный дизель модели 740, отвечающий современным технико-экономическим требованиям, разработке Ярославского моторного завода.
В конструкции этих автомобилей реализован ряд новых решений по системам, механизмам и агрегатам. При этом достигнутые высокие эксплуатационно - технические свойства автомобилей связан не только с применением новых конструктивных решений, но и с некоторым общим усложнением конструкции автомобилей, что предъявляет более высокие требования к организации их эксплуатации. Этим обусловлена перестройка системы технического обслуживания автомобилей КамАЗ, развитие сети фирменного обслуживания и централизованного ремонта наиболее сложных агрегатов автомобилей на заводах.
Грузовые автомобили производственных объединений КамАЗ по мере развития их выпуска будут играть все более важную роль в народном хозяйстве нашей страны.
Помимо рассмотрения автомобиля КамАЗ, в этой работе также будет рассмотрен трактор МТЗ - 80.
Трактор МТЗ - 80
Тракторы МТЗ-80 укомплектованы шинами увеличенных типоразмеров. Несмотря на значительные изменения конструкции трактора, большинство сборочных единиц и деталей взаимозаменяемы. Унификация трактора достигла 70%. Число наименований навесного оборудования доведено до 300. Трактор МТЗ-80 первым из советских тракторов успешно прошел испытания в международном испытательном центре тракторов в штате Небраска (США). Подтверждением высокого технического уровня и качества тракторов "Беларус" является присвоение всем основным моделям тракторов государственного Знака качества и присуждение им восьми золотых медалей на различных международных выставках и ярмарках. На базе трактора МТЗ-80 выпускают модификации: хлопководческий трактор - МТЗ-80Х (с 1976 г.).
Трактор МТЗ-80 - колесный, универсально-пропашной, тягового класса 1.4. Трактор МТЗ-80 предназначен для проведения сельскохозяйственных и транспортных работ с применением различных навесных и прицепных агрегатов. Навесная гидравлическая система трактора МТЗ-80 - универсальная, раздельно-агрегатная, с силовым и позиционным регулированием глубины обработки, с механической фиксацией навесного устройства в транспортном положении.
На тракторе установлен четырехтактный дизельный двигатель Д-240 (Д-243) жидкостного охлаждения с непосредственным впрыском топлива, запуском от электростартера. Двигатель Д-240Л, установленный на тракторе МТЗ-80Л, запускают от пускового двигателя с блокирующим приспособлением, исключающим пуск двигателя при включенной передаче. Трактор оборудован силовым и позиционным регулированием гидравлической навесной системы, автоматической блокировкой дифференциала заднего моста, двухскоростным ВОМ. дополнительным редуктором КП, ходоуменшителем и пневматическими приводами тормозов прицепов.
Муфта сцепления фрикционная, однодисковая, сухая, постоянно замкнутая.
Коробка передач механическая с девятью передачами вперед и двумя - назад. Понижающий редуктор КП, представляющий собой две пары цилиндрических прямозубых шестерен, удваивает число передач.
Главная передача состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями.
Силовой (позиционный) регулятор установлен на кронштейне заднего гидроцилиндра и соединен маслопроводами с распределителем и гидроувеличителем сцепного веса (ГСВ). Наличие такого регулятора в гидросистеме в сочетании с ГСВ способствует повышению производительности тракторного агрегата и снижению погектарного расхода топлива.
Колея задних и передних колес регулируемая. Это позволяет широко применять трактора на возделывании как низкостебельных, так и высокостебельных культур с различными междурядьями.
Трактор МТЗ-80 имеет безопасную, герметизированную, шумовиброизолированную, просторную кабину, с системами вентиляции, отопления, удобным, регулируемым по росту и массе тракториста сиденьем.
Трактор МТЗ-80 "Беларусь" оборудован раздельно-агрегатной навесной гидравлической системой, гидроусилителем рулевой управления, независимым и синхронным приводам заднего ВОМ, контрольно-измерительными приборами (тахоспидометром со счетчиком моточасов, амперметром указателями давления масла в системе смазки двигателя, температуры воды, давления воздуха в пневмосистеме тормозов прицепа), буксирным устройством, выносными цилиндрами, разрывными муфтами, шлангам для соединения гидросистемы трактора с гидросистемой машин.
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80 с гидроусилителем
Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного направления движения автомобиля. Основным способом изменения направления движения является поворот в горизонтальной плоскости передних направляющих колес относительно задних колес. Рулевое управление должно обеспечивать правильную кинематику поворота и безопасность движения, небольшие усилия на рулевом колесе, предотвращать передачу толчком от неровности дороги на рулевое колесо. Рулевой механизм увеличивает усилие водителя, прикладываемой к рулевому колесу, и повышает точность управления автомобилем. Благодаря этому сохраняется возможность управлением автомобилем при неработающем усилителе, например, при внезапной остановке двигателя, что повышает безопасность движения.
Гидравлический усилитель облегчает управление автомобилем и повышает безопасность его движения. Гидравлический усилитель, используя энергию двигателя для поворота и удерживания колес, снижает утомляемость водителей, улучшает маневренные возможности автомобиля и обеспечивает управление им в сложных условиях, например, при внезапном повреждении шин. При движении по неровным дорогам и местности гидравлический усилитель снижает ударные нагрузки в рулевом управлении, уменьшая вероятность его повреждения, повышает комфортабельность и безопасность управления автомобилем.
Рулевой привод передает усилия водителя и гидравлического усилителя к управляемым колесам, обеспечивая поворот их на взаимно отличающиеся углы. Благодаря этому уменьшается скольжение, а следовательно, и износ шин и облегчает управление поворотом автомобиля.
На автомобиле КамАЗ - 5320 применяется рулевое управление механического типа с гидравлическим усилителем. Рулевой механизм с угловым шестерёнчатым редуктором снабжен рулевой передачей с рабочими парами типа винт - гайка с циркулирующими шариками и рейка - зубчатый сектор. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1.
Гидравлический усилитель выполнен по схеме с постоянной циркуляцией жидкости, что способствует уменьшению нагрузки насоса. Максимальное давление жидкости в системе равно 7500 - 8000 кПа. Цилиндр гидравлического усилителя встроен в картер рулевого механизма. Клапан управления золотникового типа снабжен, центрующими пружинами и реактивными плунжерами, создающими на рулевом колесе ощущение силы сопротивления повороту колес, Насос гидравлического усилителя роторно - лопастного типа, двойного действия, с приводом от шестерни топливного насоса двигателя. Радиатор гидравлического усилителя, обеспечивающий охлаждение циркулирующей жидкости, установлен на радиаторе системы охлаждения.
Рулевой привод - механический, с шарнирными соединениями деталей. Управляемые колеса установлены с наклоном - развалом в поперечной управляемых колес наклонены в поперечном направлении на 8 градусов, в продольной плоскости на 3 градуса для создания стабилизации управлении колес. Максимальные углы поворота колес, равны 45 градусов, обеспечивают минимальной радиус поворота автомобиля по кале внешнего колеса 8,5 м с шириной занимаемого коридора 4,5м.
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80
Рулевое управление состоит из (прил.1.) рулевого колеса 1, колонки рулевого управления 2 (прил.1.), карданной передачи 6, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, гидравлического усилителя (включающего клапан управления 8, радиатор 7, насос 14 с бачком 15) и рулевого привода.
Колонка рулевого управления (прил.2.) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части - к трубе, закрепленной к ее полу,
Вал 1 установлен в трубе на двух шариковых подшипниках 3. Верхний подшипник стопорится упорными и зажимными кольцами, нижний - стопорной шайбой 7 и гайкой 8. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой 8. Подшипники снабжены уплотнениями.
На верхнем конце вала 1 крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжён канавкой для крепления вилки карданной передачи.
Смазка в подшипники закладывается при сборке.
Карданная передача передаёт усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала 6, втулки 8 и двух карданных шарниров (прил. 3.).
Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины 4 с четырьмя игольчатыми подшипниками 2, установленными в станках 3. Подшипники снабжены уплотненными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1- 1,2 гр смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.
При сборке карданной передачи шлицы вала 6 и втулки 8 соединяются так, чтобы вилки шарниров 5, 9 находились в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное вращения вала.
Вилка 9 шарнира, соединённая с втулкой 8, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка 5 вала 6 соединяются с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстие 10, стопорятся гайками и шплинтуются.
Угловой редуктор передаёт усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора 1:1.
Вал 7 (прил.4) с ведущеё шестерней установлен в корпусе 10 на шариковом 6 и игольчатом 8 подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. Ведомая шестерня установлена в корпусе 32 редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой 29 со стопорной шайбой 30. Осевые усилия воспринимаются крышкой 14 и упорным кольцом 15. Ведомая шестерня соединена с винтом 24 шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса 3. Зацепление шестерён регулируется изменением толщины прокладок 5.
Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.
В картере рулевого механизма 21 (прил.5) размещены: винт 24 с гайками 25, поршень 22 усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор 28 с валом сошки 46. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.
Гайка 25 соединена с поршнем установочными винтами 17. Винты после сборки закерниваются.
Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт 24 вращается в гайке 25 на шариках 27, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба 26 круглого сечения, образующих трубку. При повороте винта в гайке шарики, перекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т.е. обеспечивается непрерывная циркуляция шариков.
Зубчатый сектор 28 с валом сошки 46 установлен на бронзой втулке в картере 21 рулевого механизма и в отверстии боковой крышки 41, крепящейся к кратеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине переменную толщину.
Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обеспечивается винтом 39, ввернутым в боковую крышку 41.
Головка регулировочного винта 39 входит в отверстие вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02-0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы 44. Винт 39 после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой 40. В картер ввёрнут перепускной клапан 18, обеспечивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. Клапан закрыт резиновым колпачком 19. На шлицы вала 46 устанавливается и стопорится болтами сошки 12 (прил.1). В нижней части картера ввёрнута сливная пробка 23 (прил.5).
Гидравлический усилитель состоит из клана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.
Корпус клапана управления 3 (прил.5) крепится шпильками к корпусу 32 углового редуктора. Золотник 36 клапана управления установлен на переднем конце винта 24 рулевого механизма на упорных подшипниках 33. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам 2, размещённым в трёх отверстиях в корпусе 3 совместно с центрирующими пружинами 4, 35. Упорные подшипники золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой 38. Коническая шайба 37 устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. Поэтому упорные подшипники 33, золотник 36 с винтом 24 могут перемещаться в обе стороны от северного положения на 1, 1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при всём этом плунжеры 2 и сжимая пружины 4.
В отверстиях корпуса 9 клапана управления (прил.6) установлены также перепускной 6 и предохранительные 3, 12 клапаны и плунжеры 10 с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500-7000 кПа. Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.
Цилиндр гидроусилителя размещен в картере рулевого механизма. Поршень цилиндра снабжен уплотнительным кольцом и масляными канавами.
Насос гидравлического усилителя установлен между блоками цилиндров двигателя. Вал насоса приводится во вращении от шестерни топливного насоса высокого давления.
Насос лопастного типа, двойного действия, т.е. за один оборот вала происходит два цикла всасывания и нагревания. Насос (прил. 7) состоит из крышки 21, корпуса 27, ротора 28 с валом 2, статора 26 и распределительного диска 24. Вал 2, на шлицах которого установлен ротор, вращается на шариковом 4 и игольчатом 7 подшипниках. Шестерня 1 привода стопорится на валу шпонкой 3 и крепится гайкой. В радиальных пазах ротора 28 установлены лопасти 25.
Статор 26 установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами.
Ротор 28 с лопастями 25 установлен внутри статора 26, рабочая поверхность которого имеет овальную форму. При вращении ротора его лопасти под действием центробежных сил и давление масла в центральной полости ротора прижимается к рабочим поверхностям статора, распределительного диска и корпуса, образуя камеры переменного объема.
При увеличении их объема создается разрежение, и масло из бачка поступает в камеры. В дальнейшем лопасти, скользят по поверхностям статора, смещаются по пазам к центру ротора, объем камер уменьшается, и давление масла в них возрастает.
При совпадении камер с отверстиями в распределительном диске масло поступает в полость нагнетания насоса. Рабочие поверхности корпуса, ротора статора и распределительного диска тщательно отшлифованы, что уменьшает утечки масла.
В крышке корпуса установлен перепускной клапан 23 с пружиной. Внутри перепускного клапана размещён предохранительный шариковый клапан 22 с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500-8000 кПа.
Перепускной клапан и калиброванное отверстие, соединяющие полость нагнетания насоса с выходной магистралью, ограничивают количество циркулирующего в усилителе масла при повышении частоты вращения ротора насоса.
На корпусе 27 насоса через прокладку крепится коллектор 18, обеспечивающий создание избыточного давления в канале всасывания, что улучшает условия работы насоса, снижая шум и износ его деталей.
Бачок 16 с крышкой 14 заправочной горловине и фильтром 17 крепится винтом к корпусу насосу. Крышка бачка крепится болтом 10 к стойке фильтра 12.
Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан 13, ограничивающий давление внутри бачка. Масла, циркулирующие в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре 17. В пробке заливной горловины укреплен указатель масла 9.
Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе.
Радиатор 7 (прил.8) в виде согнутой вдвое оребрённой трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится пред радиатором системы смазки двигателя планками и вантами.
Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплетку; концы шлангов заделывают в наконечники.
Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов.
Рычаги поворотных кулаков, шарнирно соединенные с поперечной тягой, образует рулевую трапецию, обеспечивающую поворот управляемых колес на взаимно различающиеся углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.
На резьбовые концы поперечной тяги 10 (прил.9) навинчиваются наконечники 8, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождением колес спереди, компенсирующие возможные в эксплуатации их расхождение в следствии износов деталей, которое повышает износ шин и утяжеление управление автомобилем. Наконечники тяги и фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца 5 со сферической головкой, вкладышей 4, 6, прижимаемых пружиной 3 к головке, деталей крепления и уплотнения . Пружина обеспечивает беззазорное соединение и компенсирует износ поверхностей деталей.
Продольная тяга 11 откована совместно с головками шарниров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками 18 и уплотнительными накладками 12. Смазка шарниров производится через масленки. Поворотные оси - шкворни колес установлены с боковыми наклонами поперечной плоскости внутрь на 8 градусов. Поэтому при повороте колес передняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).
Наклон шкворней продольной плоскости назад на 3 градуса создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возникающих при повороте.
При отпускании рулевого колеса после поворота сила веса и центробежные силы создают стабилизирующие моменты, автоматически возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1 градус, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплуатации в следствии износа подшипников. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.
Работа рулевого управления. При прямолинейном движении золотник 11(прил.10) клапана управления удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом 19, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра 5 и через радиатор 26 сливается в бачок 23. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагрев масла в гидравлическом усилителе возрастает. Перепускной клапан 22 ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается перепад давлений на торцевых поверхностях клапана 22 в следствии увеличения калиброванного отверстия 20. Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместиться и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос - бак - насос.
При повороте рулевого колеса 1 усилие через карданную передачу 3, угловой редуктор 4, передает на винт рулевого механизма 6.
Если для поворота колеса требуется значительное усилие, то винт 6, ввинчивается в гайку 7, (или вывинчивается из не) сместив упорный подшипник 14 и золотник 11, сдвигая при всём этом плунжер 15 и сжимая центрирующие пружины 16. Смещение золотника 11 в корпусе 12 изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щелей слива с одновременным повышением количества масла в следствии увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной полости цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давления масла на поршень 9 создает большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора 8 и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колес.
Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживается смешение золотника в корпусе 12, перепад давления масла в полостях цилиндра, перемещение поршня и поворот управляемых колес.
Остановка рулевого колеса приведет к остановке поршня и управляемых колес в тот момент , когда поршень, продолжая движение под действием перепада давлений масла, сместит винт 6 с золотником 11 в осевом направлении к среднему положению. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся. Таким образом обеспечивается «следящее» действие усилителя по углу поворота рулевого колеса.
Нагнетательная магистраль насоса 18 подает масло между плунжерами 15. Чем больше силы сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и силы сопротивления их перемещению при смещении золотника. Так создаётся «следящее» действие по силе сопротивления повороту колес, т.е. «ощущение дороги».
При предельном значении давления масла 7500 - 8000 кПа открываются клапаны 13 и 21, предохраняя гидравлическую систему усилителя от повреждений.
Для быстрого выхода из поворота отпускается рулевое колесо. Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачивается к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль. По мере приближения к среднему положению стабилизирующие моменты уменьшаются и колеса останавливаются.
Самопроизвольный поворот колес под действием ударов о неровности дорог возможен только при перемещении поршня, т.е. выталкивании порции масла из цилиндра в бак. Таким образом, усилитель работает как амортизатор, снижая ударные нагрузки и уменьшая самопроизвольные повороты рулевого колеса.
В случаях внезапной остановки двигателя, насоса или потери масла сохраняется возможность управления усилием водителя. Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры 15 золотником 11 до упора в корпус 12 клапана управления, и далее поворот обеспечивается только за счет механической связи деталей рулевого управления. Усилие на рулевом колесе при перемещении поршня 9 перепускной клапан 10, размещенной в плунжере, обеспечивает перетекание масла из полостей цилиндра.
Следующее чем я хочу дополнить свою работу это:
Назначение и общая характеристика рулевого управления трактора МТЗ - 80 с гидроусилителем
Он служит для передачи усилия от водителя к рулевому приводу и поворота рулевого колеса. Различают несколько типов рулевого механизма: червяк--ролик, червяк--сектор и винт-гайка. Рулевой механизм типа червяк-ролик применяют на тракторах с механическим управлением без гидроусилителя, а остальные типы используют с гидроусилителем. Гидроусилитель служит для снижения усилия водителя на рулевом колесе при повороте трактора.
referatwork.ru
Содержание
Введение
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80 с гидроусилителем
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80
3.Основные регулировки рулевого управления
4.Возможные неисправности рулевого управления и их устранение
5.Техническое обслуживание рулевого управления
Заключение
Список используемой литературы
Приложения
Введение
Производство стали и резины, бензина и масел, синтаксических материалов, станков и инструментов, подшипников качения и автомобильного стекла, строительство станций обслуживания и дорог – все это, вместе взятое, определило возможность создания современной автомобильной индустрии.
Одна из важнейших черт в области развития нашей автомобильной промышленности – это дальнейшее расширение производства грузовых автомобилей.
Однако совершенствование отечественной промышленности идет не только по пути количественного роста. В её развитие реализуется прогрессивная техническая политика, предусматривающая, в частности, массовый выпуск грузовых дизельных автомобилей грузоподъемностью 5 – 8 т, что позволит развить грузоперевозки автопоездами большой грузоподъемности, экономично решать комплексные народнохозяйственные транспортные задачи.
Уже в феврале 1976 г., с главного конвейера Камского автомобильного завода сошли первые автомобили семейства КамАЗ и началось их серийное производство, а 26 декабря 1976 г. Государственная комиссия приняла в эксплуатацию первую очередь Камского комплекса заводов. 16 февраля 1981 г. на КамАЗе была введена встрой вторая линия сборочного конвейера и начат выпуск базовой модели семейства автомобилей высокой проходимости. Этот автомобильный гигант способен обеспечивать резкое увеличение выпуска автомобилей и автопоездов большой грузоподъемности. Он рассчитан на выпуск в год 150 000 автомобилей и 250 000 дизелей.
Автомобили КамАЗ являются современными большегрузными автомобилями с ограниченной осевой нагрузкой. На автомобилях КамАЗ устанавливается высокооборотный дизель модели 740, отвечающий современным технико-экономическим требованиям, разработке Ярославского моторного завода.
В конструкции этих автомобилей реализован ряд новых решений по системам, механизмам и агрегатам. Однако достигнутые высокие эксплуатационно – технические свойства автомобилей связан не только с применением новых конструктивных решений, но и с некоторым общим усложнением конструкции автомобилей, что предъявляет более высокие требования к организации их эксплуатации. Этим обусловлена перестройка системы технического обслуживания автомобилей КамАЗ, развитие сети фирменного обслуживания и централизованного ремонта наиболее сложных агрегатов автомобилей на заводах.
Грузовые автомобили производственных объединений КамАЗ по мере развития их выпуска будут играть все более важную роль в народном хозяйстве нашей страны.
Помимо рассмотрения автомобиля КамАЗ, в данной работе также будет рассмотрен трактор МТЗ – 80.
Трактор МТЗ - 80
Тракторы МТЗ-80 укомплектованы шинами увеличенных типоразмеров. Несмотря на значительные изменения конструкции трактора, большинство сборочных единиц и деталей взаимозаменяемы. Унификация трактора достигла 70%. Число наименований навесного оборудования доведено до 300. Трактор МТЗ-80 первым из советских тракторов успешно прошел испытания в международном испытательном центре тракторов в штате Небраска (США). Подтверждением высокого технического уровня и качества тракторов "Беларус" является присвоение всем основным моделям тракторов государственного Знака качества и присуждение им восьми золотых медалей на различных международных выставках и ярмарках. На базе трактора МТЗ-80 выпускают модификации: хлопководческий трактор - МТЗ-80Х (с 1976 г.).
Трактор МТЗ-80 - колесный, универсально-пропашной, тягового класса 1.4. Трактор МТЗ-80 предназначен для проведения сельскохозяйственных и транспортных работ с применением различных навесных и прицепных агрегатов. Навесная гидравлическая система трактора МТЗ-80 - универсальная, раздельно-агрегатная, с силовым и позиционным регулированием глубины обработки, с механической фиксацией навесного устройства в транспортном положении.
На тракторе установлен четырехтактный дизельный двигатель Д-240 (Д-243) жидкостного охлаждения с непосредственным впрыском топлива, запуском от электростартера. Двигатель Д-240Л, установленный на тракторе МТЗ-80Л, запускают от пускового двигателя с блокирующим приспособлением, исключающим пуск двигателя при включенной передаче. Трактор оборудован силовым и позиционным регулированием гидравлической навесной системы, автоматической блокировкой дифференциала заднего моста, двухскоростным ВОМ. дополнительным редуктором КП, ходоуменшителем и пневматическими приводами тормозов прицепов.
Муфта сцепления фрикционная, однодисковая, сухая, постоянно замкнутая.
Коробка передач механическая с девятью передачами вперед и двумя - назад. Понижающий редуктор КП, представляющий собой две пары цилиндрических прямозубых шестерен, удваивает число передач.
Главная передача состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями.
Силовой (позиционный) регулятор установлен на кронштейне заднего гидроцилиндра и соединен маслопроводами с распределителем и гидроувеличителем сцепного веса (ГСВ). Наличие такого регулятора в гидросистеме в сочетании с ГСВ способствует повышению производительности тракторного агрегата и снижению погектарного расхода топлива.
Колея задних и передних колес регулируемая. Это позволяет широко применять трактора на возделывании как низкостебельных, так и высокостебельных культур с различными междурядьями.
Трактор МТЗ-80 имеет безопасную, герметизированную, шумовиброизолированную, просторную кабину, с системами вентиляции, отопления, удобным, регулируемым по росту и массе тракториста сиденьем.
Трактор МТЗ-80 "Беларусь" оборудован раздельно-агрегатной навесной гидравлической системой, гидроусилителем рулевой управления, независимым и синхронным приводам заднего ВОМ, контрольно-измерительными приборами (тахоспидометром со счетчиком моточасов, амперметром указателями давления масла в системе смазки двигателя, температуры воды, давления воздуха в пневмосистеме тормозов прицепа), буксирным устройством, выносными цилиндрами, разрывными муфтами, шлангам для соединения гидросистемы трактора с гидросистемой машин.
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80 с гидроусилителем
Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного направления движения автомобиля. Основным способом изменения направления движения является поворот в горизонтальной плоскости передних направляющих колес относительно задних колес. Рулевое управление должно обеспечивать правильную кинематику поворота и безопасность движения, небольшие усилия на рулевом колесе, предотвращать передачу толчком от неровности дороги на рулевое колесо. Рулевой механизм увеличивает усилие водителя, прикладываемой к рулевому колесу, и повышает точность управления автомобилем. Благодаря этому сохраняется возможность управлением автомобилем при неработающем усилителе, например, при внезапной остановке двигателя, что повышает безопасность движения.
Гидравлический усилитель облегчает управление автомобилем и повышает безопасность его движения. Гидравлический усилитель, используя энергию двигателя для поворота и удерживания колес, снижает утомляемость водителей, улучшает маневренные возможности автомобиля и обеспечивает управление им в сложных условиях, например, при внезапном повреждении шин. При движении по неровным дорогам и местности гидравлический усилитель снижает ударные нагрузки в рулевом управлении, уменьшая вероятность его повреждения, повышает комфортабельность и безопасность управления автомобилем.
Рулевой привод передает усилия водителя и гидравлического усилителя к управляемым колесам, обеспечивая поворот их на взаимно отличающиеся углы. Благодаря этому уменьшается скольжение, а следовательно, и износ шин и облегчает управление поворотом автомобиля.
На автомобиле КамАЗ – 5320 применяется рулевое управление механического типа с гидравлическим усилителем. Рулевой механизм с угловым шестерёнчатым редуктором снабжен рулевой передачей с рабочими парами типа винт – гайка с циркулирующими шариками и рейка – зубчатый сектор. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1.
Гидравлический усилитель выполнен по схеме с постоянной циркуляцией жидкости, что способствует уменьшению нагрузки насоса. Максимальное давление жидкости в системе равно 7500 – 8000 кПа. Цилиндр гидравлического усилителя встроен в картер рулевого механизма. Клапан управления золотникового типа снабжен, центрующими пружинами и реактивными плунжерами, создающими на рулевом колесе ощущение силы сопротивления повороту колес, Насос гидравлического усилителя роторно – лопастного типа, двойного действия, с приводом от шестерни топливного насоса двигателя. Радиатор гидравлического усилителя, обеспечивающий охлаждение циркулирующей жидкости, установлен на радиаторе системы охлаждения.
Рулевой привод – механический, с шарнирными соединениями деталей. Управляемые колеса установлены с наклоном – развалом в поперечной управляемых колес наклонены в поперечном направлении на 8 градусов, в продольной плоскости на 3 градуса для создания стабилизации управлении колес. Максимальные углы поворота колес, равны 45 градусов, обеспечивают минимальной радиус поворота автомобиля по кале внешнего колеса 8,5 м с шириной занимаемого коридора 4,5м.
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80
Рулевое управление состоит из (прил.1.) рулевого колеса 1, колонки рулевого управления 2 (прил.1.), карданной передачи 6, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, гидравлического усилителя (включающего клапан управления 8, радиатор 7, насос 14 с бачком 15) и рулевого привода.
Колонка рулевого управления (прил.2.) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части – к трубе, закрепленной к ее полу,
Вал 1 установлен в трубе на двух шариковых подшипниках 3. Верхний подшипник стопорится упорными и зажимными кольцами, нижний – стопорной шайбой 7 и гайкой 8. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой 8. Подшипники снабжены уплотнениями.
На верхнем конце вала 1 крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжён канавкой для крепления вилки карданной передачи.
Смазка в подшипники закладывается при сборке.
Карданная передача передаёт усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала 6, втулки 8 и двух карданных шарниров (прил. 3.).
Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины 4 с четырьмя игольчатыми подшипниками 2, установленными в станках 3. Подшипники снабжены уплотненными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1- 1,2 гр смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.
При сборке карданной передачи шлицы вала 6 и втулки 8 соединяются так, чтобы вилки шарниров 5, 9 находились в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное вращения вала.
Вилка 9 шарнира, соединённая с втулкой 8, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка 5 вала 6 соединяются с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстие 10, стопорятся гайками и шплинтуются.
Угловой редуктор передаёт усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора 1:1.
Вал 7 (прил.4) с ведущеё шестерней установлен в корпусе 10 на шариковом 6 и игольчатом 8 подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. Ведомая шестерня установлена в корпусе 32 редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой 29 со стопорной шайбой 30. Осевые усилия воспринимаются крышкой 14 и упорным кольцом 15. Ведомая шестерня соединена с винтом 24 шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса 3. Зацепление шестерён регулируется изменением толщины прокладок 5.
Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.
В картере рулевого механизма 21 (прил.5) размещены: винт 24 с гайками 25, поршень 22 усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор 28 с валом сошки 46. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.
Гайка 25 соединена с поршнем установочными винтами 17. Винты после сборки закерниваются.
Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт 24 вращается в гайке 25 на шариках 27, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба 26 круглого сечения, образующих трубку. При повороте винта в гайке шарики, перекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т.е. обеспечивается непрерывная циркуляция шариков.
Зубчатый сектор 28 с валом сошки 46 установлен на бронзой втулке в картере 21 рулевого механизма и в отверстии боковой крышки 41, крепящейся к кратеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине переменную толщину.
Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обеспечивается винтом 39, ввернутым в боковую крышку 41.
Головка регулировочного винта 39 входит в отверстие вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02-0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы 44. Винт 39 после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой 40. В картер ввёрнут перепускной клапан 18, обеспечивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. Клапан закрыт резиновым колпачком 19. На шлицы вала 46 устанавливается и стопорится болтами сошки 12 (прил.1). В нижней части картера ввёрнута сливная пробка 23 (прил.5).
Гидравлический усилитель состоит из клана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.
Корпус клапана управления 3 (прил.5) крепится шпильками к корпусу 32 углового редуктора. Золотник 36 клапана управления установлен на переднем конце винта 24 рулевого механизма на упорных подшипниках 33. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам 2, размещённым в трёх отверстиях в корпусе 3 совместно с центрирующими пружинами 4, 35. Упорные подшипники золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой 38. Коническая шайба 37 устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. Поэтому упорные подшипники 33, золотник 36 с винтом 24 могут перемещаться в обе стороны от северного положения на 1, 1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при этом плунжеры 2 и сжимая пружины 4.
В отверстиях корпуса 9 клапана управления (прил.6) установлены также перепускной 6 и предохранительные 3, 12 клапаны и плунжеры 10 с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500-7000 кПа. Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.
Цилиндр гидроусилителя размещен в картере рулевого механизма. Поршень цилиндра снабжен уплотнительным кольцом и масляными канавами.
Насос гидравлического усилителя установлен между блоками цилиндров двигателя. Вал насоса приводится во вращении от шестерни топливного насоса высокого давления.
Насос лопастного типа, двойного действия, т.е. за один оборот вала происходит два цикла всасывания и нагревания. Насос (прил. 7) состоит из крышки 21, корпуса 27, ротора 28 с валом 2, статора 26 и распределительного диска 24. Вал 2, на шлицах которого установлен ротор, вращается на шариковом 4 и игольчатом 7 подшипниках. Шестерня 1 привода стопорится на валу шпонкой 3 и крепится гайкой. В радиальных пазах ротора 28 установлены лопасти 25.
Статор 26 установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами.
Ротор 28 с лопастями 25 установлен внутри статора 26, рабочая поверхность которого имеет овальную форму. При вращении ротора его лопасти под действием центробежных сил и давление масла в центральной полости ротора прижимается к рабочим поверхностям статора, распределительного диска и корпуса, образуя камеры переменного объема.
При увеличении их объема создается разрежение, и масло из бачка поступает в камеры. В дальнейшем лопасти, скользят по поверхностям статора, смещаются по пазам к центру ротора, объем камер уменьшается, и давление масла в них возрастает.
При совпадении камер с отверстиями в распределительном диске масло поступает в полость нагнетания насоса. Рабочие поверхности корпуса, ротора статора и распределительного диска тщательно отшлифованы, что уменьшает утечки масла.
В крышке корпуса установлен перепускной клапан 23 с пружиной. Внутри перепускного клапана размещён предохранительный шариковый клапан 22 с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500-8000 кПа.
Перепускной клапан и калиброванное отверстие, соединяющие полость нагнетания насоса с выходной магистралью, ограничивают количество циркулирующего в усилителе масла при повышении частоты вращения ротора насоса.
На корпусе 27 насоса через прокладку крепится коллектор 18, обеспечивающий создание избыточного давления в канале всасывания, что улучшает условия работы насоса, снижая шум и износ его деталей.
Бачок 16 с крышкой 14 заправочной горловине и фильтром 17 крепится винтом к корпусу насосу. Крышка бачка крепится болтом 10 к стойке фильтра 12.
Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан 13, ограничивающий давление внутри бачка. Масла, циркулирующие в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре 17. В пробке заливной горловины укреплен указатель масла 9.
Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе.
Радиатор 7 (прил.8) в виде согнутой вдвое оребрённой трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится пред радиатором системы смазки двигателя планками и вантами.
Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплетку; концы шлангов заделывают в наконечники.
Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов.
Рычаги поворотных кулаков, шарнирно соединенные с поперечной тягой, образует рулевую трапецию, обеспечивающую поворот управляемых колес на взаимно различающиеся углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.
На резьбовые концы поперечной тяги 10 (прил.9) навинчиваются наконечники 8, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождением колес спереди, компенсирующие возможные в эксплуатации их расхождение в следствии износов деталей, которое повышает износ шин и утяжеление управление автомобилем. Наконечники тяги и фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца 5 со сферической головкой, вкладышей 4, 6, прижимаемых пружиной 3 к головке, деталей крепления и уплотнения . Пружина обеспечивает беззазорное соединение и компенсирует износ поверхностей деталей.
Продольная тяга 11 откована совместно с головками шарниров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками 18 и уплотнительными накладками 12. Смазка шарниров производится через масленки. Поворотные оси – шкворни колес установлены с боковыми наклонами поперечной плоскости внутрь на 8 градусов. Поэтому при повороте колес передняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).
Наклон шкворней продольной плоскости назад на 3 градуса создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возникающих при повороте.
При отпускании рулевого колеса после поворота сила веса и центробежные силы создают стабилизирующие моменты, автоматически возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1 градус, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплуатации в следствии износа подшипников. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.
Работа рулевого управления. При прямолинейном движении золотник 11(прил.10) клапана управления удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом 19, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра 5 и через радиатор 26 сливается в бачок 23. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагрев масла в гидравлическом усилителе возрастает. Перепускной клапан 22 ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается перепад давлений на торцевых поверхностях клапана 22 в следствии увеличения калиброванного отверстия 20. Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместиться и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос – бак – насос.
При повороте рулевого колеса 1 усилие через карданную передачу 3, угловой редуктор 4, передает на винт рулевого механизма 6.
Если для поворота колеса требуется значительное усилие, то винт 6, ввинчивается в гайку 7, (или вывинчивается из не) сместив упорный подшипник 14 и золотник 11, сдвигая при этом плунжер 15 и сжимая центрирующие пружины 16. Смещение золотника 11 в корпусе 12 изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щелей слива с одновременным повышением количества масла в следствии увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной полости цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давления масла на поршень 9 создает большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора 8 и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колес.
Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживается смешение золотника в корпусе 12, перепад давления масла в полостях цилиндра, перемещение поршня и поворот управляемых колес.
Остановка рулевого колеса приведет к остановке поршня и управляемых колес в тот момент , когда поршень, продолжая движение под действием перепада давлений масла, сместит винт 6 с золотником 11 в осевом направлении к среднему положению. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся. Таким образом обеспечивается «следящее» действие усилителя по углу поворота рулевого колеса.
Нагнетательная магистраль насоса 18 подает масло между плунжерами 15. Чем больше силы сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и силы сопротивления их перемещению при смещении золотника. Так создаётся «следящее» действие по силе сопротивления повороту колес, т.е. «ощущение дороги».
При предельном значении давления масла 7500 – 8000 кПа открываются клапаны 13 и 21, предохраняя гидравлическую систему усилителя от повреждений.
Для быстрого выхода из поворота отпускается рулевое колесо. Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачивается к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль. По мере приближения к среднему положению стабилизирующие моменты уменьшаются и колеса останавливаются.
Самопроизвольный поворот колес под действием ударов о неровности дорог возможен только при перемещении поршня, т.е. выталкивании порции масла из цилиндра в бак. Таким образом, усилитель работает как амортизатор, снижая ударные нагрузки и уменьшая самопроизвольные повороты рулевого колеса.
В случаях внезапной остановки двигателя, насоса или потери масла сохраняется возможность управления усилием водителя. Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры 15 золотником 11 до упора в корпус 12 клапана управления, и далее поворот обеспечивается только за счет механической связи деталей рулевого управления. Усилие на рулевом колесе при перемещении поршня 9 перепускной клапан 10, размещенной в плунжере, обеспечивает перетекание масла из полостей цилиндра.
Следующее чем я хочу дополнить свою работу это:
Назначение и общая характеристика рулевого управления трактора МТЗ – 80 с гидроусилителем
Он служит для передачи усилия от водителя к рулевому приводу и поворота рулевого колеса. Различают несколько типов рулевого механизма: червяк—ролик, червяк—сектор и винт-гайка. Рулевой механизм типа червяк-ролик применяют на тракторах с механическим управлением без гидроусилителя, а остальные типы используют с гидроусилителем. Гидроусилитель служит для снижения усилия водителя на рулевом колесе при повороте трактора.
www.neuch.ru
Содержание
Введение
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80 с гидроусилителем
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80
3.Основные регулировки рулевого управления
4.Возможные неисправности рулевого управления и их устранение
5.Техническое обслуживание рулевого управления
Заключение
Список используемой литературы
Приложения
Введение
Производство стали и резины, бензина и масел, синтаксических материалов, станков и инструментов, подшипников качения и автомобильного стекла, строительство станций обслуживания и дорог – все это, вместе взятое, определило возможность создания современной автомобильной индустрии.
Одна из важнейших черт в области развития нашей автомобильной промышленности – это дальнейшее расширение производства грузовых автомобилей.
Однако совершенствование отечественной промышленности идет не только по пути количественного роста. В её развитие реализуется прогрессивная техническая политика, предусматривающая, в частности, массовый выпуск грузовых дизельных автомобилей грузоподъемностью 5 – 8 т, что позволит развить грузоперевозки автопоездами большой грузоподъемности, экономично решать комплексные народнохозяйственные транспортные задачи.
Уже в феврале 1976 г., с главного конвейера Камского автомобильного завода сошли первые автомобили семейства КамАЗ и началось их серийное производство, а 26 декабря 1976 г. Государственная комиссия приняла в эксплуатацию первую очередь Камского комплекса заводов. 16 февраля 1981 г. на КамАЗе была введена встрой вторая линия сборочного конвейера и начат выпуск базовой модели семейства автомобилей высокой проходимости. Этот автомобильный гигант способен обеспечивать резкое увеличение выпуска автомобилей и автопоездов большой грузоподъемности. Он рассчитан на выпуск в год 150 000 автомобилей и 250 000 дизелей.
Автомобили КамАЗ являются современными большегрузными автомобилями с ограниченной осевой нагрузкой. На автомобилях КамАЗ устанавливается высокооборотный дизель модели 740, отвечающий современным технико-экономическим требованиям, разработке Ярославского моторного завода.
В конструкции этих автомобилей реализован ряд новых решений по системам, механизмам и агрегатам. Однако достигнутые высокие эксплуатационно – технические свойства автомобилей связан не только с применением новых конструктивных решений, но и с некоторым общим усложнением конструкции автомобилей, что предъявляет более высокие требования к организации их эксплуатации. Этим обусловлена перестройка системы технического обслуживания автомобилей КамАЗ, развитие сети фирменного обслуживания и централизованного ремонта наиболее сложных агрегатов автомобилей на заводах.
Грузовые автомобили производственных объединений КамАЗ по мере развития их выпуска будут играть все более важную роль в народном хозяйстве нашей страны.
Помимо рассмотрения автомобиля КамАЗ, в данной работе также будет рассмотрен трактор МТЗ – 80.
Трактор МТЗ - 80
Тракторы МТЗ-80 укомплектованы шинами увеличенных типоразмеров. Несмотря на значительные изменения конструкции трактора, большинство сборочных единиц и деталей взаимозаменяемы. Унификация трактора достигла 70%. Число наименований навесного оборудования доведено до 300. Трактор МТЗ-80 первым из советских тракторов успешно прошел испытания в международном испытательном центре тракторов в штате Небраска (США). Подтверждением высокого технического уровня и качества тракторов "Беларус" является присвоение всем основным моделям тракторов государственного Знака качества и присуждение им восьми золотых медалей на различных международных выставках и ярмарках. На базе трактора МТЗ-80 выпускают модификации: хлопководческий трактор - МТЗ-80Х (с 1976 г.).
Трактор МТЗ-80 - колесный, универсально-пропашной, тягового класса 1.4. Трактор МТЗ-80 предназначен для проведения сельскохозяйственных и транспортных работ с применением различных навесных и прицепных агрегатов. Навесная гидравлическая система трактора МТЗ-80 - универсальная, раздельно-агрегатная, с силовым и позиционным регулированием глубины обработки, с механической фиксацией навесного устройства в транспортном положении.
На тракторе установлен четырехтактный дизельный двигатель Д-240 (Д-243) жидкостного охлаждения с непосредственным впрыском топлива, запуском от электростартера. Двигатель Д-240Л, установленный на тракторе МТЗ-80Л, запускают от пускового двигателя с блокирующим приспособлением, исключающим пуск двигателя при включенной передаче. Трактор оборудован силовым и позиционным регулированием гидравлической навесной системы, автоматической блокировкой дифференциала заднего моста, двухскоростным ВОМ. дополнительным редуктором КП, ходоуменшителем и пневматическими приводами тормозов прицепов.
Муфта сцепления фрикционная, однодисковая, сухая, постоянно замкнутая.
Коробка передач механическая с девятью передачами вперед и двумя - назад. Понижающий редуктор КП, представляющий собой две пары цилиндрических прямозубых шестерен, удваивает число передач.
Главная передача состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями.
Силовой (позиционный) регулятор установлен на кронштейне заднего гидроцилиндра и соединен маслопроводами с распределителем и гидроувеличителем сцепного веса (ГСВ). Наличие такого регулятора в гидросистеме в сочетании с ГСВ способствует повышению производительности тракторного агрегата и снижению погектарного расхода топлива.
Колея задних и передних колес регулируемая. Это позволяет широко применять трактора на возделывании как низкостебельных, так и высокостебельных культур с различными междурядьями.
Трактор МТЗ-80 имеет безопасную, герметизированную, шумовиброизолированную, просторную кабину, с системами вентиляции, отопления, удобным, регулируемым по росту и массе тракториста сиденьем.
Трактор МТЗ-80 "Беларусь" оборудован раздельно-агрегатной навесной гидравлической системой, гидроусилителем рулевой управления, независимым и синхронным приводам заднего ВОМ, контрольно-измерительными приборами (тахоспидометром со счетчиком моточасов, амперметром указателями давления масла в системе смазки двигателя, температуры воды, давления воздуха в пневмосистеме тормозов прицепа), буксирным устройством, выносными цилиндрами, разрывными муфтами, шлангам для соединения гидросистемы трактора с гидросистемой машин.
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80 с гидроусилителем
Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного направления движения автомобиля. Основным способом изменения направления движения является поворот в горизонтальной плоскости передних направляющих колес относительно задних колес. Рулевое управление должно обеспечивать правильную кинематику поворота и безопасность движения, небольшие усилия на рулевом колесе, предотвращать передачу толчком от неровности дороги на рулевое колесо. Рулевой механизм увеличивает усилие водителя, прикладываемой к рулевому колесу, и повышает точность управления автомобилем. Благодаря этому сохраняется возможность управлением автомобилем при неработающем усилителе, например, при внезапной остановке двигателя, что повышает безопасность движения.
Гидравлический усилитель облегчает управление автомобилем и повышает безопасность его движения. Гидравлический усилитель, используя энергию двигателя для поворота и удерживания колес, снижает утомляемость водителей, улучшает маневренные возможности автомобиля и обеспечивает управление им в сложных условиях, например, при внезапном повреждении шин. При движении по неровным дорогам и местности гидравлический усилитель снижает ударные нагрузки в рулевом управлении, уменьшая вероятность его повреждения, повышает комфортабельность и безопасность управления автомобилем.
Рулевой привод передает усилия водителя и гидравлического усилителя к управляемым колесам, обеспечивая поворот их на взаимно отличающиеся углы. Благодаря этому уменьшается скольжение, а следовательно, и износ шин и облегчает управление поворотом автомобиля.
На автомобиле КамАЗ – 5320 применяется рулевое управление механического типа с гидравлическим усилителем. Рулевой механизм с угловым шестерёнчатым редуктором снабжен рулевой передачей с рабочими парами типа винт – гайка с циркулирующими шариками и рейка – зубчатый сектор. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1.
Гидравлический усилитель выполнен по схеме с постоянной циркуляцией жидкости, что способствует уменьшению нагрузки насоса. Максимальное давление жидкости в системе равно 7500 – 8000 кПа. Цилиндр гидравлического усилителя встроен в картер рулевого механизма. Клапан управления золотникового типа снабжен, центрующими пружинами и реактивными плунжерами, создающими на рулевом колесе ощущение силы сопротивления повороту колес, Насос гидравлического усилителя роторно – лопастного типа, двойного действия, с приводом от шестерни топливного насоса двигателя. Радиатор гидравлического усилителя, обеспечивающий охлаждение циркулирующей жидкости, установлен на радиаторе системы охлаждения.
Рулевой привод – механический, с шарнирными соединениями деталей. Управляемые колеса установлены с наклоном – развалом в поперечной управляемых колес наклонены в поперечном направлении на 8 градусов, в продольной плоскости на 3 градуса для создания стабилизации управлении колес. Максимальные углы поворота колес, равны 45 градусов, обеспечивают минимальной радиус поворота автомобиля по кале внешнего колеса 8,5 м с шириной занимаемого коридора 4,5м.
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ – 5320 и колесного трактора МТЗ – 80
Рулевое управление состоит из (прил.1.) рулевого колеса 1, колонки рулевого управления 2 (прил.1.), карданной передачи 6, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, гидравлического усилителя (включающего клапан управления 8, радиатор 7, насос 14 с бачком 15) и рулевого привода.
Колонка рулевого управления (прил.2.) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части – к трубе, закрепленной к ее полу,
Вал 1 установлен в трубе на двух шариковых подшипниках 3. Верхний подшипник стопорится упорными и зажимными кольцами, нижний – стопорной шайбой 7 и гайкой 8. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой 8. Подшипники снабжены уплотнениями.
На верхнем конце вала 1 крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжён канавкой для крепления вилки карданной передачи.
Смазка в подшипники закладывается при сборке.
Карданная передача передаёт усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала 6, втулки 8 и двух карданных шарниров (прил. 3.).
Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины 4 с четырьмя игольчатыми подшипниками 2, установленными в станках 3. Подшипники снабжены уплотненными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1- 1,2 гр смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.
При сборке карданной передачи шлицы вала 6 и втулки 8 соединяются так, чтобы вилки шарниров 5, 9 находились в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное вращения вала.
Вилка 9 шарнира, соединённая с втулкой 8, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка 5 вала 6 соединяются с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстие 10, стопорятся гайками и шплинтуются.
Угловой редуктор передаёт усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора 1:1.
Вал 7 (прил.4) с ведущеё шестерней установлен в корпусе 10 на шариковом 6 и игольчатом 8 подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. Ведомая шестерня установлена в корпусе 32 редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой 29 со стопорной шайбой 30. Осевые усилия воспринимаются крышкой 14 и упорным кольцом 15. Ведомая шестерня соединена с винтом 24 шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса 3. Зацепление шестерён регулируется изменением толщины прокладок 5.
Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.
В картере рулевого механизма 21 (прил.5) размещены: винт 24 с гайками 25, поршень 22 усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор 28 с валом сошки 46. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.
Гайка 25 соединена с поршнем установочными винтами 17. Винты после сборки закерниваются.
Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт 24 вращается в гайке 25 на шариках 27, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба 26 круглого сечения, образующих трубку. При повороте винта в гайке шарики, перекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т.е. обеспечивается непрерывная циркуляция шариков.
Зубчатый сектор 28 с валом сошки 46 установлен на бронзой втулке в картере 21 рулевого механизма и в отверстии боковой крышки 41, крепящейся к кратеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине переменную толщину.
Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обеспечивается винтом 39, ввернутым в боковую крышку 41.
Головка регулировочного винта 39 входит в отверстие вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02-0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы 44. Винт 39 после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой 40. В картер ввёрнут перепускной клапан 18, обеспечивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. Клапан закрыт резиновым колпачком 19. На шлицы вала 46 устанавливается и стопорится болтами сошки 12 (прил.1). В нижней части картера ввёрнута сливная пробка 23 (прил.5).
Гидравлический усилитель состоит из клана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.
Корпус клапана управления 3 (прил.5) крепится шпильками к корпусу 32 углового редуктора. Золотник 36 клапана управления установлен на переднем конце винта 24 рулевого механизма на упорных подшипниках 33. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам 2, размещённым в трёх отверстиях в корпусе 3 совместно с центрирующими пружинами 4, 35. Упорные подшипники золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой 38. Коническая шайба 37 устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. Поэтому упорные подшипники 33, золотник 36 с винтом 24 могут перемещаться в обе стороны от северного положения на 1, 1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при этом плунжеры 2 и сжимая пружины 4.
В отверстиях корпуса 9 клапана управления (прил.6) установлены также перепускной 6 и предохранительные 3, 12 клапаны и плунжеры 10 с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500-7000 кПа. Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.
Цилиндр гидроусилителя размещен в картере рулевого механизма. Поршень цилиндра снабжен уплотнительным кольцом и масляными канавами.
Насос гидравлического усилителя установлен между блоками цилиндров двигателя. Вал насоса приводится во вращении от шестерни топливного насоса высокого давления.
Насос лопастного типа, двойного действия, т.е. за один оборот вала происходит два цикла всасывания и нагревания. Насос (прил. 7) состоит из крышки 21, корпуса 27, ротора 28 с валом 2, статора 26 и распределительного диска 24. Вал 2, на шлицах которого установлен ротор, вращается на шариковом 4 и игольчатом 7 подшипниках. Шестерня 1 привода стопорится на валу шпонкой 3 и крепится гайкой. В радиальных пазах ротора 28 установлены лопасти 25.
Статор 26 установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами.
Ротор 28 с лопастями 25 установлен внутри статора 26, рабочая поверхность которого имеет овальную форму. При вращении ротора его лопасти под действием центробежных сил и давление масла в центральной полости ротора прижимается к рабочим поверхностям статора, распределительного диска и корпуса, образуя камеры переменного объема.
При увеличении их объема создается разрежение, и масло из бачка поступает в камеры. В дальнейшем лопасти, скользят по поверхностям статора, смещаются по пазам к центру ротора, объем камер уменьшается, и давление масла в них возрастает.
При совпадении камер с отверстиями в распределительном диске масло поступает в полость нагнетания насоса. Рабочие поверхности корпуса, ротора статора и распределительного диска тщательно отшлифованы, что уменьшает утечки масла.
В крышке корпуса установлен перепускной клапан 23 с пружиной. Внутри перепускного клапана размещён предохранительный шариковый клапан 22 с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500-8000 кПа.
Перепускной клапан и калиброванное отверстие, соединяющие полость нагнетания насоса с выходной магистралью, ограничивают количество циркулирующего в усилителе масла при повышении частоты вращения ротора насоса.
На корпусе 27 насоса через прокладку крепится коллектор 18, обеспечивающий создание избыточного давления в канале всасывания, что улучшает условия работы насоса, снижая шум и износ его деталей.
Бачок 16 с крышкой 14 заправочной горловине и фильтром 17 крепится винтом к корпусу насосу. Крышка бачка крепится болтом 10 к стойке фильтра 12.
Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан 13, ограничивающий давление внутри бачка. Масла, циркулирующие в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре 17. В пробке заливной горловины укреплен указатель масла 9.
Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе.
Радиатор 7 (прил.8) в виде согнутой вдвое оребрённой трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится пред радиатором системы смазки двигателя планками и вантами.
Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплетку; концы шлангов заделывают в наконечники.
Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов.
Рычаги поворотных кулаков, шарнирно соединенные с поперечной тягой, образует рулевую трапецию, обеспечивающую поворот управляемых колес на взаимно различающиеся углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.
На резьбовые концы поперечной тяги 10 (прил.9) навинчиваются наконечники 8, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождением колес спереди, компенсирующие возможные в эксплуатации их расхождение в следствии износов деталей, которое повышает износ шин и утяжеление управление автомобилем. Наконечники тяги и фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца 5 со сферической головкой, вкладышей 4, 6, прижимаемых пружиной 3 к головке, деталей крепления и уплотнения . Пружина обеспечивает беззазорное соединение и компенсирует износ поверхностей деталей.
Продольная тяга 11 откована совместно с головками шарниров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками 18 и уплотнительными накладками 12. Смазка шарниров производится через масленки. Поворотные оси – шкворни колес установлены с боковыми наклонами поперечной плоскости внутрь на 8 градусов. Поэтому при повороте колес передняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).
Наклон шкворней продольной плоскости назад на 3 градуса создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возникающих при повороте.
При отпускании рулевого колеса после поворота сила веса и центробежные силы создают стабилизирующие моменты, автоматически возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1 градус, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплуатации в следствии износа подшипников. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.
Работа рулевого управления. При прямолинейном движении золотник 11(прил.10) клапана управления удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом 19, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра 5 и через радиатор 26 сливается в бачок 23. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагрев масла в гидравлическом усилителе возрастает. Перепускной клапан 22 ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается перепад давлений на торцевых поверхностях клапана 22 в следствии увеличения калиброванного отверстия 20. Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместиться и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос – бак – насос.
При повороте рулевого колеса 1 усилие через карданную передачу 3, угловой редуктор 4, передает на винт рулевого механизма 6.
Если для поворота колеса требуется значительное усилие, то винт 6, ввинчивается в гайку 7, (или вывинчивается из не) сместив упорный подшипник 14 и золотник 11, сдвигая при этом плунжер 15 и сжимая центрирующие пружины 16. Смещение золотника 11 в корпусе 12 изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щелей слива с одновременным повышением количества масла в следствии увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной полости цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давления масла на поршень 9 создает большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора 8 и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колес.
Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживается смешение золотника в корпусе 12, перепад давления масла в полостях цилиндра, перемещение поршня и поворот управляемых колес.
Остановка рулевого колеса приведет к остановке поршня и управляемых колес в тот момент , когда поршень, продолжая движение под действием перепада давлений масла, сместит винт 6 с золотником 11 в осевом направлении к среднему положению. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся. Таким образом обеспечивается «следящее» действие усилителя по углу поворота рулевого колеса.
Нагнетательная магистраль насоса 18 подает масло между плунжерами 15. Чем больше силы сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и силы сопротивления их перемещению при смещении золотника. Так создаётся «следящее» действие по силе сопротивления повороту колес, т.е. «ощущение дороги».
При предельном значении давления масла 7500 – 8000 кПа открываются клапаны 13 и 21, предохраняя гидравлическую систему усилителя от повреждений.
Для быстрого выхода из поворота отпускается рулевое колесо. Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачивается к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль. По мере приближения к среднему положению стабилизирующие моменты уменьшаются и колеса останавливаются.
Самопроизвольный поворот колес под действием ударов о неровности дорог возможен только при перемещении поршня, т.е. выталкивании порции масла из цилиндра в бак. Таким образом, усилитель работает как амортизатор, снижая ударные нагрузки и уменьшая самопроизвольные повороты рулевого колеса.
В случаях внезапной остановки двигателя, насоса или потери масла сохраняется возможность управления усилием водителя. Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры 15 золотником 11 до упора в корпус 12 клапана управления, и далее поворот обеспечивается только за счет механической связи деталей рулевого управления. Усилие на рулевом колесе при перемещении поршня 9 перепускной клапан 10, размещенной в плунжере, обеспечивает перетекание масла из полостей цилиндра.
Следующее чем я хочу дополнить свою работу это:
Назначение и общая характеристика рулевого управления трактора МТЗ – 80 с гидроусилителем
Он служит для передачи усилия от водителя к рулевому приводу и поворота рулевого колеса. Различают несколько типов рулевого механизма: червяк—ролик, червяк—сектор и винт-гайка. Рулевой механизм типа червяк-ролик применяют на тракторах с механическим управлением без гидроусилителя, а остальные типы используют с гидроусилителем. Гидроусилитель служит для снижения усилия водителя на рулевом колесе при повороте трактора.
www.referatmix.ru
По месту расположения рулевой трапеции относительно управляемого моста различают рулевые приводы с Передним и Задним расположением трапеции. Рулевое управление с передним расположением трапеции показано на рисунке 1,в.
По конструкции поперечной тяги рулевые трапеции могут быть Цельнымиили Расчлененными. Цельная трапеция имеет одну поперечную тягу 4, как показано на рисунке 1,в, а расчлененная состоит из двух поперечных тяг, шарнирно соединенных с рулевым рычагом или сошкой. Расчлененные трапеции применяют на автомобилях с независимой передней подвеской, а также на тракторе МТЗ-80.
Помимо механических рулевых управлений без усилителей и с гидро — и пневмоусилителями может быть использовано гидрообъемное рулевое управление (ГОРУ), у которого рулевое колесо с рулевым валом не имеет механической связи с рулевой трапецией. ГОРУ применяют на тракторе МТЗ-100 и комбайнах.
Колесные тракторы общего назначения (Т-150К, К-701) со всеми ведущими, одинаковыми по размерам колесами поворачиваются в результате углового смещения полурам гидроцилиндрами, которые являются исполнительными механизмами рулевого управления.
Установка управляемых колес. Правильная установка управляемых колес обеспечивает курсовую устойчивость движения тракторов и автомобилей, легкость поворота, качение колес с меньшей затратой мощности и минимальным износом шин. Под стабилизацией управляемых колес понимают их способность сохранять прямолинейное движение и автоматически возвращаться в исходное положение после поворота. Стабилизацию колес достигают с помощью поперечного и продольного наклонов шкворней.
Поперечный наклон шкворня определяется углом (рис. 3, а), который составляет 6…10°. При поперечном наклоне шкворней поворот колес сопровождается некоторым подъемом переднего моста, что способствует возвращению колес в положение, соответствующее прямолинейному движению.
Продольный наклон шкворня верхним концом назад определяется углом (рис. 3, б), который составляет 1,0…3,5°. При повороте возникает центробежная сила, которая через ступицы, колеса и шины передается на дорогу и вызывает со стороны дороги боковые реакции на колеса. Эти реакции приложены в области контакта колес с дорогой. При продольном наклоне шкворней возникает стабилизирующий момент от действия этих сил и реакций, который стремится вернуть управляемые колеса в положение прямолинейного движения.
Углы наклонов шкворней определяются конструкцией переднего моста и рулевого управления и в процессе эксплуатации не регулируются.
Для облегчения управления колеса устанавливают под некоторыми углами.
Развал колес под углом (рис. 3, а), который задают не более 2°, способствует появлению силы, направленной вдоль оси колеса и постоянно прижимающей его к внутреннему подшипнику ступицы. Это предотвращает перемещение и раскачивание колеса вдоль своей оси и улучшает устойчивость движения.
Совместно с поперечным наклоном шкворней развал колес уменьшает плечо обката — расстояние х между средней плоскостью колеса и точкой пересечения оси шкворня с поверхностью дороги. Благодаря этому уменьшается усилие для поворота колеса относительно шкворня, что облегчает управление трактором или автомобилем. Развал под большим углом резко увеличивает износ шин.
Установка направляющих колес
Рис. 3 – Установка направляющих колес:
А – развал колес и поперечный наклон шкворней; 1 – остов трактора; 2 – выдвижные трубы кулаков; 3 – передняя ось; 4 – шкворень; б – продольный наклон шкворней; в – схождение колес: 1 – наконечник; 2 – контрагайка; 3 – труба поперечной тяги; 4 – сошка; 5 – ось; 6 – поворотный рычаг.
Схождение колес определяют как разность расстояний между боковинами шин в средней их части сзади по ходу трактора или автомобиля (расстояние L2 на рис. 3,в) и спереди (расстояние L1). Схождение колес задают в пределах 2…12 мм регулировкой длины поперечной тяги как допуск на зазоры, которые при качении выбираются и схождение уменьшается до нуля.
Рулевое управление автомобиля ГАЗ-53-12 состоит из рулевой колонки, рулевого механизма и привода. Рулевое управление совмещенное, т. е. вал 20 (рис. 4, а) непосредственно соединен с червяком 12.
Рулевой механизм состоит из глобоидального червяка 12 и трехгребневого ролика 13. Картер 2 рулевого механизма закреплен на левой продольной балке рамы болтами.
Червяк 12, напрессованный на пустотелый рулевой вал 20, установлен в картере на двух конических роликовых подшипниках 6 и 15. Наружные обоймы подшипников запрессованы в расточках картера и удерживаются крышками 7 и 16. Под крышку 7 установлено несколько прокладок 11 для регулировки подшипников червяка. Выходы валов червяка и сошки уплотнены сальниками 10 и 18.
Рулевой механизм и шарнирные устройства автомобиля ГАЗ-53-12
Рис. 4 Рулевой механизм и шарнирные устройства автомобиля ГАЗ-53-12:
А – рулевой механизм: 1 – рулевая сошка; 2 – картер; 3 – вал сошки; 4, 10 и 18 – сальники; 5 – втулка; 6 и 15 – подшипники червяка; 7 – нижняя крышка картера; 8 и 19 – пружины сальника; 9 – труба электропоровода; 11 – регулировочные прокладки; 12 – глобоидальный червяк; 13 – трехгребневой ролик; 14 – пробка маслозаливного отверстия; 16 – верхняя крышка картера; 17 – стяжной хомут; 20 – рулевой вал; 21 – колонка руля; 22 – боковая крышка; 23 – подшипник вала сошки; 24 – стопорная шайба; 25 – контрагайка; 26 – регулировочный винт; б – шарнирные устройства: 1 – масленка; 2 – пята; 3 – коническая пружина; 4 – крышка; 5 – стопорное кольцо; 6 и 15 – наконечникик; 7 – труба продольной тяги; 8 – резиновое кольцо; 9 – обойма; 10 – резиновый колпак; 11 – кольцо; 12 – палец; 13 – сухарь; 14 – сменный вкладыш; 16 – хомут; 17 – труба поперечной тяги.
Трехгребневой ролик 13 посажен на ось с помощью двух шарикоподшипников. Ось ролика установлена в щеках головки вала 3 сошки и концы оси расклепаны. Между торцами ролика и щеками размещены упорные шайбы. Вал 3 поворачивается в двух подшипниках: бронзовой втулке 5 и роликовом подшипнике 23. На мелкие конические шлицы вала посажена сошка 1. Правильность установки сошки обеспечивается четырьмя сдвоенными шлицами. Зазор в зацеплении червяк — ролик регулируют с помощью винта 26, ввернутого в боковую крышку 22 картера. Винт фиксируется стопорной шайбой 24, штифтом и гайкой 25.
Рулевой привод имеет заднее расположение цельной трапеции. Его продольная тяга шарнирно соединена задним концом с рулевой сошкой 1, а передним концом через рычаг левого поворотного кулака — с рулевой трапецией. Рычаги рулевой трапеции жестко соединены с правым и левым поворотными кулаками, а между собой — шарнирно через поперечную тягу.
Продольная и поперечная тяги с помощью шарнирных устройств соединены с рычагами. К трубе 7 (рис. 4, б) продольной тяги приварены наконечники 6, в которые установлены сменные вкладыши 14, сухарь 13 и полусферический палец 12, опирающийся на пяту 2. Пята поджата к пальцу конической пружиной 3, которая упирается в крышку 4, закрепляемую стопорным кольцом 5. На палец шарнира с небольшим натягом надет резиновый колпак 10, закрепленный обоймой 9 на наконечнике. Пружинное стальное кольцо 11 обеспечивает уплотнение колпака. Смазывают шарнир через масленку 1.
С поперечной рулевой тягой правой и левой резьбой соединены наконечники 15. Продольные разрезы в трубе 17 этой тяги стянуты хомутами 16.
Рулевое управление трактора МТЗ-80 разделенное, с гидроусилителем и задним расположением расчлененной рулевой трапеции. Привод рулевого механизма служит для изменения положения рулевого колеса и передачи вращения от него к рулевому механизму.
Труба 6 (рис. 5, а) рулевой колонки приварена к серьге 7, которая шарнирно соединена со стойкой 9 двумя винтами 15. Благодаря этому рулевую колонку можно поворачивать относительно стойки 9 и тем самым изменять угол наклона рулевого колеса (рис. 5, б). В рабочем положении I рулевая колонка удерживается фиксатором 17 (рис. 5, а). Для поворота колонки рукоятку 19 подают вверх, и фиксатор выходит из паза правой стенки 16 стойки 9. После этого колонку можно легко повернуть вперед. В этом положении II колонка не фиксируется. У тракторов МТЗ-100, МТЗ-102 предусмотрена фиксация колонки в четырех положениях через угол 5°.
Рулевое колесо 1 закреплено на шлицах полого рулевого вала 3, внутри которого проходит винт 4, соединенный с маховичком 2. Винт вворачивается в гайку 20, в которую запрессован штифт 21, фиксирующий ее от проворачивания в промежуточном вале 5. На гайке 20 и вале 3 выполнены скосы, которые при вворачивании винта 4 расклинивают и прижимают гайку и вал к внутренним стенкам промежуточного вала 5. Этим устройством можно регулировать положение рулевого колеса по высоте в пределах ±120 мм (рис. 5,б).
Промежуточный вал 5 (рис. 5,а) вращается в капроновых втулках 22, которые установлены в резиновые амортизаторы 23 для уменьшения вибрации вала.
Вращение от рулевого колеса передается на вал 3, затем через гайку 20 и штифт 21 на промежуточный вал 5 и далее через карданный шарнир 12, вал 13 — на шлицевую втулку 14, которую устанавливают на шлицы червяка рулевого механизма.
Рулевой механизм смонтирован в одном корпусе 22 (рис. 6) с гидроусилителем. В качестве рулевого механизма использована передача цилиндрический червяк 4 — сектор 7. Двухвенцовый сектор одновременно находится в зацеплении с червяком и рейкой 9, соединенной со штоком 25 гидроцилиндра.
Червяк вращается в двух шариковых подшипниках, наружные обоймы которых установлены в эксцентричной втулке 6 с небольшим зазором, что позволяет ему вместе с золотником 31 перемещаться в осевом направлении (вперед и назад).
Сектор 7 установлен на шлицах поворотного вала 21 и закреплен гайкой 8. Поворотный вал 21 вращается в двух втулках корпуса 22 и в верхней крышке 12. На нижнем шлицевом конце поворотного вала установлена сошка 18, закрепляемая гайкой 19.
Рулевая трапеция включает в себя две поперечные рулевые тяги, шарнирно соединенные с сошкой 4 (см. рис. 3, в), два поворотных рычага 6 и переднюю ось. Каждая рулевая тяга состоит из соединительной трубы 3 и двух наконечников 1 с правой и левой резьбой. Наконечники ввернуты в резьбовые отверстия трубы 3 и закреплены контргайками 2. Внутри наконечника размещено шарнирное устройство, состоящее из шарового пальца, резинового и капронового вкладышей, закрытых резиновым чехлом и регулировочной пробкой.
Привод рулевого механизма трактора МТЗ-80
Рис. 5 Привод рулевого механизма трактора МТЗ-80:
А – конструкция привода: 1 – рулевое колесо; 2 – махавичок; 3 – рулевой вал; 4 и 15 – винты; 5 – промежуточный вал; 6 – труба рулевой колонки; 7 – серьга; 8 и 12 – карданные шарниры; 9 – стойка; 10 – средний вал; 11 – промежуточная опора; 13 – передний вал; 14 — шлицевая втулка; 16 – правая стенка стойки; 17 – фиксатор; 18 – пружина; 19 – рукоятка; 20 и 24 – гайка; 21 – штифт; 22 – втулка; 23 – амортизатор; 25 – контрагайка; б – различные положения рулевого колеса; I и II – положения рулевой колонки.
Гидроусилитель рулевого управления трактора МТЗ-80
Рис. 6 — Гидроусилитель рулевого управления трактора МТЗ-80: 1 – пробка; 2 – клапанная крышка; 3 – регулировочный винт предохранительного клапана; 4 – червяк; 5 – болт регулировочной втулки; 6 – регулировочная эксцентричная втулка; 7 – сектор; 8, 19 и 30 –гайки; 9 – рейка; 10 – маслопровод для смазывания верхней опоры; 11 – регулировочный винт; 12 – верхняя крышка; 13 – фильтр; 14 – редукционный клапан; 15 – кран управления; 16 – золотник датчика; 17 – маховичок крана; 18 – сошка; 20 – сливная пробка; 21 – поворотный вал; 22 – корпус; 23 – упор рейки; 24 – регулировочные прокладки; 25 шток; 26 – поршень; 27 – передняя крышка цилиндра; 28 – упорный подшипник; 29 – крышка; 31 – золотник.
Рулевое управление автомобилей КамАЗ разделенное, с гидроусилителем и цельной рулевой трапецией. Рулевое управление состоит из рулевого колеса 1 (рис. 7), рулевой колонки 2, карданной передачи в, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, вала 13, сошки 12, продольной рулевой тяги 11 и рулевой трапеции. Гидравлический усилитель состоит из распределителя 8, гидроцилиндра, размещенного в картере рулевого механизма 10, насоса 14 с бачком 15, радиатора 7, трубопроводов и шлангов.
Рулевая колонка, состоящая из трубы с размещенным в ней на двух шариковых подшипниках рулевым валом, прикреплена в верхней части панели кабины с помощью кронштейна 3, а в нижней части — к полу кабины с помощью фланца 4. Осевой зазор в подшипниках регулируют гайкой 5.
Карданная передача 6, включающая в себя вал, втулку и два карданных шарнира, передает вращение с рулевого вала на вал ведущего конического зубчатого колеса углового редуктора 9.
Рулевое управление автомобилей КамАЗ
Рис. 7 – Рулевое управление автомобилей КамАЗ:
1 – рулевое колесо; 2 – колонка рулевого управления; 3 – кронштейн; 4 – фланец; 5 – регулировочная гайка; 6 – карданная передача; 7 – радиатор; 8 – распределитель; 9 – угловой редуктор; 10 – рулевой механизм; 11 – продольная рулевая тяга; 12 – сошка; 13 – вал сошки; 14 – насос; 15 – бачок.
Конический одноступенчатый угловой редуктор служит для передачи вращения от карданной передачи на винт рулевого механизма с передаточным отношением, равным единице. Собран редуктор в корпусе 33 (рис. 8), который шпильками прикреплен к картеру 23 рулевого механизма. Ведущее коническое зубчатое колесо изготовлено как одно целое с валом 7 и установлено в съемном корпусе 10 на шариковом 6 и игольчатом 8 подшипниках. Шариковый подшипник закреплен гайкой, игольчатый — стопорным кольцом.
Ведомое коническое зубчатое колесо 11 вращается в двух шарикоподшипниках 12, установленных в корпусе 33 редуктора. Шарикоподшипники посажены с натягом на хвостовик зубчатого колеса и закреплены гайкой 30 со стопорной шайбой 31. Осевые перемещения зубчатого колеса ограничены стопорным кольцом 32 и крышкой 14. Зацепление конических зубчатых колес регулируют изменением толщины прокладок 5.
Ведомое коническое зубчатое колесо углового редуктора соединено шлицами с винтом 26 и передает ему вращение от рулевого колеса; при этом винт может перемещаться в осевом направлении (вперед и назад).
Рулевой механизм собран в картере 23, который одновременно служит цилиндром гидроусилителя. В качестве рулевого механизма использована двойная передача: винт 26 — гайка 27 и рейка (поршень) 24 — сектор 18.
Для уменьшения сил трения винт 26 вращается в гайке 27 на шариках, размещенных в канавках винта и гайки с перекидной трубкой. Гайку, собранную с винтом и шариками, устанавливают в поршень-рейку 24 и фиксируют двумя установочными винтами 17.
student.zoomru.ru
Главная » Рефераты » Текст работы «Рулевое управление автомобиля КамАЗ–5320 и трактора МТЗ–80 с гидроусилителем - Транспорт»
Содержание
- В в е д е н и е -
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80 с гидроусилителем
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80
3.Основные регулировки рулевого управления
4.Возможные неисправности рулевого управления и их устранение
5.Техническое обслуживание рулевого управления
- З а к л ю ч е н и е -
Список используемой литературы
Приложения
- В в е д е н и е -
Производство стали и резины, бензина и масел, синтаксических материалов, станков и инструментов, подшипников качения и автомобильного стекла, строительство станций обслуживания и дорог - все это, вместе взятое, определило возможность создания современной автомобильной индустрии.
Одна из важнейших черт в области развития нашей автомобильной промышленности - это дальнейшее расширение производства грузовых автомобилей.
Однако совершенствование отечественной промышленности идет не только по пути количественного роста. В её развитие реализуется прогрессивная техническая политика, предусматривающая, в частности, массовый выпуск грузовых дизельных автомобилей грузоподъемностью 5 - 8 т, что позволит развить грузоᴨȇревозки автопоездами большой грузоподъемности, экономично решать комплексные народнохозяйственные транспортные задачи.
Уже в феврале 1976 г., с главного конвейера Камского автомобильного завода сошли ᴨȇрвые автомобили семейства КамАЗ и началось их серийное производство, а 26 декабря 1976 г. Государственная комиссия приняла в эксплуатацию ᴨȇрвую очередь Камского комплекса заводов. 16 февраля 1981 г. на КамАЗе была введена встрой вторая линия сборочного конвейера и начат выпуск базовой модели семейства автомобилей высокой проходимости. Этот автомобильный гигант способен обесᴨȇчивать резкое увеличение выпуска автомобилей и автопоездов большой грузоподъемности. Он рассчитан на выпуск в год 150 000 автомобилей и 250 000 дизелей.
Автомобили КамАЗ являются современными большегрузными автомобилями с ограниченной осевой нагрузкой. На автомобилях КамАЗ устанавливается высокооборотный дизель модели 740, отвечающий современным технико-экономическим требованиям, разработке Ярославского моторного завода.
В конструкции этих автомобилей реализован ряд новых решений по системам, механизмам и агрегатам. Однако достигнутые высокие эксплуатационно - технические свойства автомобилей связан не только с применением новых конструктивных решений, но и с некоторым общим усложнением конструкции автомобилей, что предъявляет более высокие требования к организации их эксплуатации. Этим обусловлена ᴨȇрестройка системы технического обслуживания автомобилей КамАЗ, развитие сети фирменного обслуживания и централизованного ремонта наиболее сложных агрегатов автомобилей на заводах.
Грузовые автомобили производственных объединений КамАЗ по мере развития их выпуска будут играть все более важную роль в народном хозяйстве нашей страны.
Помимо рассмотрения автомобиля КамАЗ, в данной работе также будет рассмотрен трактор МТЗ - 80.
Трактор МТЗ - 80
Тракторы МТЗ-80 укомплектованы шинами увеличенных типоразмеров. Несмотря на значительные изменения конструкции трактора, большинство сборочных единиц и деталей взаимозаменяемы. Унификация трактора достигла 70%. Число наименований навесного оборудования доведено до 300. Трактор МТЗ-80 ᴨȇрвым из советских тракторов усᴨȇшно прошел испытания в международном испытательном центре тракторов в штате Небраска (США). Подтверждением высокого технического уровня и качества тракторов "Беларус" является присвоение всем основным моделям тракторов государственного Знака качества и присуждение им восьми золотых медалей на различных международных выставках и ярмарках. На базе трактора МТЗ-80 выпускают модификации: хлопководческий трактор - МТЗ-80Х (с 1976 г.).
Трактор МТЗ-80 - колесный, универсально-пропашной, тягового класса 1.4. Трактор МТЗ-80 предназначен для проведения сельскохозяйственных и транспортных работ с применением различных навесных и прицепных агрегатов. Навесная гидравлическая система трактора МТЗ-80 - универсальная, раздельно-агрегатная, с силовым и позиционным регулированием глубины обработки, с механической фиксацией навесного устройства в транспортном положении.
На тракторе установлен четырехтактный дизельный двигатель Д-240 (Д-243) жидкостного охлаждения с непосредственным впрыском топлива, запуском от электростартера. Двигатель Д-240Л, установленный на тракторе МТЗ-80Л, запускают от пускового двигателя с блокирующим приспособлением, исключающим пуск двигателя при включенной ᴨȇредаче. Трактор оборудован силовым и позиционным регулированием гидравлической навесной системы, автоматической блокировкой дифференциала заднего моста, двухскоростным ВОМ. дополнительным редуктором КП, ходоуменшителем и пневматическими приводами тормозов прицепов.
Муфта сцепления фрикционная, однодисковая, сухая, постоянно замкнутая.
Коробка ᴨȇредач механическая с девятью ᴨȇредачами вᴨȇред и двумя - назад. Понижающий редуктор КП, представляющий собой две пары цилиндрических прямозубых шестерен, удваивает число ᴨȇредач.
Главная ᴨȇредача состоит из пары конических шестерен со спиральными зубьями.
Силовой (позиционный) регулятор установлен на кронштейне заднего гидроцилиндра и соединен маслопроводами с распределителем и гидроувеличителем сцепного веса (ГСВ). Наличие такого регулятора в гидросистеме в сочетании с ГСВ способствует повышению производительности тракторного агрегата и снижению погектарного расхода топлива.
Колея задних и ᴨȇредних колес регулируемая. Это позволяет широко применять трактора на возделывании как низкостебельных, так и высокостебельных культур с различными междурядьями.
Трактор МТЗ-80 имеет безопасную, герметизированную, шумовиброизолированную, просторную кабину, с системами вентиляции, отопления, удобным, регулируемым по росту и массе тракториста сиденьем.
Трактор МТЗ-80 "Беларусь" оборудован раздельно-агрегатной навесной гидравлической системой, гидроусилителем рулевой управления, независимым и синхронным приводам заднего ВОМ, контрольно-измерительными приборами (тахоспидометром со счетчиком моточасов, амᴨȇрметром указателями давления масла в системе смазки двигателя, темᴨȇратуры воды, давления воздуха в пневмосистеме тормозов прицепа), буксирным устройством, выносными цилиндрами, разрывными муфтами, шлангам для соединения гидросистемы трактора с гидросистемой машин.
1.Назначение и общая характеристика рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80 с гидроусилителем
Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного направления движения автомобиля. (С) Информация опубликована на ReferatWork.ru Основным способом изменения направления движения является поворот в горизонтальной плоскости ᴨȇредних направляющих колес относительно задних колес. Рулевое управление должно обесᴨȇчивать правильную кинематику поворота и безопасность движения, небольшие усилия на рулевом колесе, предотвращать ᴨȇредачу толчком от неровности дороги на рулевое колесо. Рулевой механизм увеличивает усилие водителя, прикладываемой к рулевому колесу, и повышает точность управления автомобилем. Благодаря этому сохраняется возможность управлением автомобилем при неработающем усилителе, например, при внезапной остановке двигателя, что повышает безопасность движения.
Гидравлический усилитель облегчает управление автомобилем и повышает безопасность его движения. Гидравлический усилитель, используя энергию двигателя для поворота и удерживания колес, снижает утомляемость водителей, улучшает маневренные возможности автомобиля и обесᴨȇчивает управление им в сложных условиях, например, при внезапном повреждении шин. При движении по неровным дорогам и местности гидравлический усилитель снижает ударные нагрузки в рулевом управлении, уменьшая вероятность его повреждения, повышает комфортабельность и безопасность управления автомобилем.
Рулевой привод ᴨȇредает усилия водителя и гидравлического усилителя к управляемым колесам, обесᴨȇчивая поворот их на взаимно отличающиеся углы. Благодаря этому уменьшается скольжение, а следовательно, и износ шин и облегчает управление поворотом автомобиля.
На автомобиле КамАЗ - 5320 применяется рулевое управление механического типа с гидравлическим усилителем. Рулевой механизм с угловым шестерёнчатым редуктором снабжен рулевой ᴨȇредачей с рабочими парами типа винт - гайка с циркулирующими шариками и рейка - зубчатый сектор. Передаточное отношение рулевого механизма равно 20:1.
Гидравлический усилитель выполнен по схеме с постоянной циркуляцией жидкости, что способствует уменьшению нагрузки насоса. Максимальное давление жидкости в системе равно 7500 - 8000 кПа. Цилиндр гидравлического усилителя встроен в картер рулевого механизма. Клапан управления золотникового типа снабжен, центрующими пружинами и реактивными плунжерами, создающими на рулевом колесе ощущение силы сопротивления повороту колес, Насос гидравлического усилителя роторно - лопастного типа, двойного действия, с приводом от шестерни топливного насоса двигателя. (С) Информация опубликована на ReferatWork.ru Радиатор гидравлического усилителя, обесᴨȇчивающий охлаждение циркулирующей жидкости, установлен на радиаторе системы охлаждения.
Рулевой привод - механический, с шарнирными соединениями деталей. Управляемые колеса установлены с наклоном - развалом в поᴨȇречной управляемых колес наклонены в поᴨȇречном направлении на 8 градусов, в продольной плоскости на 3 градуса для создания стабилизации управлении колес. Максимальные углы поворота колес, равны 45 градусов, обесᴨȇчивают минимальной радиус поворота автомобиля по кале внешнего колеса 8,5 м с шириной занимаемого коридора 4,5м.
2.Устройство и работа рулевого управления автомобиля КамАЗ - 5320 и колесного трактора МТЗ - 80
Рулевое управление состоит из (прил.1.) рулевого колеса 1, колонки рулевого управления 2 (прил.1.), карданной ᴨȇредачи 6, углового редуктора 9, рулевого механизма 10, гидравлического усилителя (включающего клапан управления 8, радиатор 7, насос 14 с бачком 15) и рулевого привода.
Колонка рулевого управления (прил.2.) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части - к трубе, закрепленной к ее полу,
Вал 1 установлен в трубе на двух шариковых подшипниках 3. Верхний подшипник стопорится упорными и зажимными кольцами, нижний - стопорной шайбой 7 и гайкой 8. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой 8. Подшипники снабжены уплотнениями.
На верхнем конце вала 1 крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжён канавкой для крепления вилки карданной ᴨȇредачи.
Смазка в подшипники закладывается при сборке.
Карданная ᴨȇредача ᴨȇредаёт усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала 6, втулки 8 и двух карданных шарниров (прил. 3.).
Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины 4 с четырьмя игольчатыми подшипниками 2, установленными в станках 3. Подшипники снабжены уплотненными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1- 1,2 гр смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.
При сборке карданной ᴨȇредачи шлицы вала 6 и втулки 8 соединяются так, чтобы вилки шарниров 5, 9 находились в одной плоскости. Это обесᴨȇчивает равномерное вращения вала.
Вилка 9 шарнира, соединённая с втулкой 8, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка 5 вала 6 соединяются с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстие 10, стопорятся гайками и шплинтуются.
Угловой редуктор ᴨȇредаёт усилие от карданной ᴨȇредачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора 1:1.
Вал 7 (прил.4) с ведущеё шестерней установлен в корпусе 10 на шариковом 6 и игольчатом 8 подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. Ведомая шестерня установлена в корпусе 32 редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой 29 со стопорной шайбой 30. Осевые усилия воспринимаются крышкой 14 и упорным кольцом 15. Ведомая шестерня соединена с винтом 24 шлицами, что обесᴨȇчивает возможность его ᴨȇремещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может ᴨȇремещаться относительно корпуса 3. Зацепление шестерён регулируется изменением толщины прокладок 5.
Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. (С) Информация опубликована на ReferatWork.ru Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.
В картере рулевого механизма 21 (прил.5) размещены: винт 24 с гайками 25, поршень 22 усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор 28 с валом сошки 46. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.
Гайка 25 соединена с поршнем установочными винтами 17. Винты после сборки закерниваются.
Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт 24 вращается в гайке 25 на шариках 27, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба 26 круглого сечения, образующих трубку. При повороте винта в гайке шарики, ᴨȇрекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т.е. обесᴨȇчивается непрерывная циркуляция шариков.
Зубчатый сектор 28 с валом сошки 46 установлен на бронзой втулке в картере 21 рулевого механизма и в отверстии боковой крышки 41, крепящейся к кратеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине ᴨȇременную толщину.
Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обесᴨȇчивается винтом 39, ввернутым в боковую крышку 41.
Головка регулировочного винта 39 входит в отверстие вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02-0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы 44. Винт 39 после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой 40. В картер ввёрнут ᴨȇрепускной клапан 18, обесᴨȇчивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. (С) Информация опубликована на ReferatWork.ru Клапан закрыт резиновым колпачком 19. На шлицы вала 46 устанавливается и стопорится болтами сошки 12 (прил.1). В нижней части картера ввёрнута сливная пробка 23 (прил.5).
Гидравлический усилитель состоит из клана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.
Корпус клапана управления 3 (прил.5) крепится шпильками к корпусу 32 углового редуктора. Золотник 36 клапана управления установлен на ᴨȇреднем конце винта 24 рулевого механизма на упорных подшипниках 33. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам 2, размещённым в трёх отверстиях в корпусе 3 совместно с центрирующими пружинами 4, 35. Упорные подшипники золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой 38. Коническая шайба 37 устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. В связи с этим упорные подшипники 33, золотник 36 с винтом 24 могут ᴨȇремещаться в обе стороны от северного положения на 1, 1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при этом плунжеры 2 и сжимая пружины 4.
В отверстиях корпуса 9 клапана управления (прил.6) установлены также ᴨȇрепускной 6 и предохранительные 3, 12 клапаны и плунжеры 10 с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500-7000 кПа. Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.
Цилиндр гидроусилителя размещен в картере рулевого механизма. Поршень цилиндра снабжен уплотнительным кольцом и масляными канавами.
Насос гидравлического усилителя установлен между блоками цилиндров двигателя. (С) Информация опубликована на ReferatWork.ru Вал насоса приводится во вращении от шестерни топливного насоса высокого давления.
Насос лопастного типа, двойного действия, т.е. за один оборот вала происходит два цикла всасывания и нагревания. Насос (прил. 7) состоит из крышки 21, корпуса 27, ротора 28 с валом 2, статора 26 и распределительного диска 24. Вал 2, на шлицах которого установлен ротор, вращается на шариковом 4 и игольчатом 7 подшипниках. Шестерня 1 привода стопорится на валу шпонкой 3 и крепится гайкой. В радиальных пазах ротора 28 установлены лопасти 25.
Статор 26 установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами.
Ротор 28 с лопастями 25 установлен внутри статора 26, рабочая поверхность которого имеет овальную форму. При вращении ротора его лопасти под действием центробежных сил и давление масла в центральной полости ротора прижимается к рабочим поверхностям статора, распределительного диска и корпуса, образуя камеры ᴨȇременного объема.
При увеличении их объема создается разрежение, и масло из бачка поступает в камеры. В дальнейшем лопасти, скользят по поверхностям статора, смещаются по пазам к центру ротора, объем камер уменьшается, и давление масла в них возрастает.
При совпадении камер с отверстиями в распределительном диске масло поступает в полость нагнетания насоса. Рабочие поверхности корпуса, ротора статора и распределительного диска тщательно отшлифованы, что уменьшает утечки масла.
В крышке корпуса установлен ᴨȇрепускной клапан 23 с пружиной. Внутри ᴨȇрепускного клапана размещён предохранительный шариковый клапан 22 с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500-8000 кПа.
Перепускной клапан и калиброванное отверстие, соединяющие полость нагнетания насоса с выходной магистралью, ограничивают количество циркулирующего в усилителе масла при повышении частоты вращения ротора насоса.
На корпусе 27 насоса через прокладку крепится коллектор 18, обесᴨȇчивающий создание избыточного давления в канале всасывания, что улучшает условия работы насоса, снижая шум и износ его деталей.
Бачок 16 с крышкой 14 заправочной горловине и фильтром 17 крепится винтом к корпусу насосу. Крышка бачка крепится болтом 10 к стойке фильтра 12.
Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан 13, ограничивающий давление внутри бачка. Масла, циркулирующие в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре 17. В пробке заливной горловины укреплен указатель масла 9.
Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе.
Радиатор 7 (прил.8) в виде согнутой вдвое оребрённой трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится пред радиатором системы смазки двигателя планками и вантами.
Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплетку; концы шлангов заделывают в наконечники.
Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поᴨȇречной рулевых тяг и рычагов.
Рычаги поворотных кулаков, шарнирно соединенные с поᴨȇречной тягой, образует рулевую траᴨȇцию, обесᴨȇчивающую поворот управляемых колес на взаимно различающиеся углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.
На резьбовые концы поᴨȇречной тяги 10 (прил.9) навинчиваются наконечники 8, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождением колес сᴨȇреди, комᴨȇнсирующие возможные в эксплуатации их расхождение в следствии износов деталей, которое повышает износ шин и утяжеление управление автомобилем. Наконечники тяги и фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца 5 со сферической головкой, вкладышей 4, 6, прижимаемых пружиной 3 к головке, деталей крепления и уплотнения . Пружина обесᴨȇчивает беззазорное соединение и комᴨȇнсирует износ поверхностей деталей.
Продольная тяга 11 откована совместно с головками шарниров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками 18 и уплотнительными накладками 12. Смазка шарниров производится через масленки. Поворотные оси - шкворни колес установлены с боковыми наклонами поᴨȇречной плоскости внутрь на 8 градусов. В связи с этим при повороте колес ᴨȇредняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).
Наклон шкворней продольной плоскости назад на 3 градуса создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возникающих при повороте.
При отпускании рулевого колеса после поворота сила веса и центробежные силы создают стабилизирующие моменты, автоматически возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1 градус, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплуатации в следствии износа подшипников. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.
Работа рулевого управления. При прямолинейном движении золотник 11(прил.10) клапана управления удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом 19, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра 5 и через радиатор 26 сливается в бачок 23. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагрев масла в гидравлическом усилителе возрастает. Перепускной клапан 22 ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается ᴨȇрепад давлений на торцевых поверхностях клапана 22 в следствии увеличения калиброванного отверстия 20. Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместиться и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос - бак - насос.
При повороте рулевого колеса 1 усилие через карданную ᴨȇредачу 3, угловой редуктор 4, ᴨȇредает на винт рулевого механизма 6.
Если для поворота колеса требуется значительное усилие, то винт 6, ввинчивается в гайку 7, (или вывинчивается из не) сместив упорный подшипник 14 и золотник 11, сдвигая при этом плунжер 15 и сжимая центрирующие пружины 16. Смещение золотника 11 в корпусе 12 изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щелей слива с одновременным повышением количества масла в следствии увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной полости цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давления масла на поршень 9 создает большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора 8 и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колес.
Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживается смешение золотника в корпусе 12, ᴨȇрепад давления масла в полостях цилиндра, ᴨȇремещение поршня и поворот управляемых колес.
Остановка рулевого колеса приведет к остановке поршня и управляемых колес в тот момент , когда поршень, продолжая движение под действием ᴨȇрепада давлений масла, сместит винт 6 с золотником 11 в осевом направлении к среднему положению. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся. Таким образом обесᴨȇчивается «следящее» действие усилителя по углу поворота рулевого колеса.
Нагнетательная магистраль насоса 18 подает масло между плунжерами 15. Чем больше силы сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и силы сопротивления их ᴨȇремещению при смещении золотника. Так создаётся «следящее» действие по силе сопротивления повороту колес, т.е. «ощущение дороги».
При предельном значении давления масла 7500 - 8000 кПа открываются клапаны 13 и 21, предохраняя гидравлическую систему усилителя от повреждений.
Для быстрого выхода из поворота отпускается рулевое колесо. Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачивается к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль. По мере приближения к среднему положению стабилизирующие моменты уменьшаются и колеса останавливаются.
Самопроизвольный поворот колес под действием ударов о неровности дорог возможен только при ᴨȇремещении поршня, т.е. выталкивании порции масла из цилиндра в бак. Итак, усилитель работает как амортизатор, снижая ударные нагрузки и уменьшая самопроизвольные повороты рулевого колеса.
В случаях внезапной остановки двигателя, насоса или потери масла сохраняется возможность управления усилием водителя. (С) Информация опубликована на ReferatWork.ru Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры 15 золотником 11 до упора в корпус 12 клапана управления, и далее поворот обесᴨȇчивается только за счет механической связи деталей рулевого управления. Усилие на рулевом колесе при ᴨȇремещении поршня 9 ᴨȇрепускной клапан 10, размещенной в плунжере, обесᴨȇчивает ᴨȇретекание масла из полостей цилиндра.
Следующее чем я хочу дополнить свою работу это:
Назначение и общая характеристика рулевого управления трактора МТЗ - 80 с гидроусилителем
Он служит для ᴨȇредачи усилия от водителя к рулевому приводу и поворота рулевого колеса. Различают несколько типов рулевого механизма: червяк--ролик, червяк--сектор и винт-гайка. Рулевой механизм типа червяк-ролик применяют на тракторах с механическим управлением без гидроусилителя, а остальные типы используют с гидроусилителем. Гидроусилитель служит для снижения усилия водителя на рулевом колесе при повороте трактора.
Перейти в список рефератов, курсовых, контрольных и дипломов по дисциплине Транспорт
referatwork.ru
