Рульове управління - це об'єднані в систему вузли, механізми і пристрої, що забезпечують зміну напрямку руху трактора.
Схема приводу керма трактора МТЗ-80
У колісних моделях тракторів зміна напрямку переміщення машини виробляється поворотом на різні кути передніх керованих коліс. При повороті передні і задні колісні пари описують дугу навколо загального центру, розташованого на продовженні задньої колісної осі.
склад системи
Робота системи рульового управління базується на взаємодії рульового механізму, що виконує функцію передачі керуючого вплив від керма оператора з рульовим механізмом, що перетворює передане йому зусилля в поворот коліс.
У систему управління напрямком руху колісної тракторної техніки входять:
- Встановлена на передньому мосту рульова трапеція, утворена двома сполученими один з одним сошкою поперечними тягами, кінці яких контактують з поворотними важелями;
- Сполучені карданними шарнірами послідовно розташовані рульової, проміжний, середній і передній вали, передає обертання рульового колеса гідравлічному підсилювача;
- Закріплене на розміщеному в трубі рульової колонки передньому валу рульове колесо із змінною висотою і нахилом;
- Рульова колонка з механізмами, що забезпечують нахил і зміна висоти рульового колеса;
- Змонтовані в одному корпусі, розташованому попереду радіатора, рульовий механізм і гідропідсилювач, який здійснює проміжну гідравлічну і механічну зв'язок керма оператора з колесами трактора;
- Забезпечує роботу гідропідсилювача гідравлічний контур, в який входять насос шестеренчатого типу, розподільник робочої рідини, силовий циліндр і датчик, який видає команду на блокування диференціала заднього моста;
- Рульовий механізм, що складається з черв'яка, розміщеного в спирається на два радіальних підшипника ексцентричної втулки; двухвенцового сектора, що знаходиться в постійному контакті з черв'яком і рейкою, з'єднаної зі штоком силового циліндра; і укріпленого в хвостовій частині черв'яка, золотника;
- Передають переміщення сектора до вузлів рульової трапеції поворотний вал і сошка.
Гідравлічний підсилювач керма
Гідравлічний підсилювач керма (ГУР) - це гідромеханічне пристрій, призначений для:
- зниження рівня необхідних для повороту трактора фізичних зусиль оператора;
- поліпшення управління зміною напрямку руху трактора;
- зменшення виникають під час руху передніх коліс по нерівностях ударів і вібрацій на рульове колесо.
Особливої актуальності пристрій набуває при збільшених навантаженнях на передні колеса - під час руху на високій швидкості і при роботі з важким навісним обладнанням.
конструкція гідропідсилювача
Основні конструктивні елементи гідроусілітельного пристрої:
- Що виконує функцію ємності для робочої рідини і основи для кріплення деталей корпус;
- Забезпечує циркуляцію масла в гідравлічному контурі пристрою насос шестеренчатого типу;
- Постійно контактує з черв'яком рульового механізму сектор, укріплений на поворотному валу;
- Хто має три опорних точки поворотний вал, що передає поворотний рух сектора закріпленої на його кінці сошці, з'єднаної з поперечними тягами передніх коліс;
- Контактує з сектором рейка, передає йому поступальний рух поршня циліндра через що зв'язує їх шток;
- Зафіксований трьома парами плазунів, підперті пружинами, золотник, укріплений на кінці черв'яка рульового механізму;
- Фільтр очищення циркулюючого в гідравлічному контурі масла;
- Граничний рівень тиску робочої рідини в гідропідсилювачі запобіжний клапан;
- Гідравлічна система автоматики блокує диференціал заднього моста (АБД), до складу якої входять датчик, золотник, маховик, щуп і кран.
Схема роботи рульового гідропідсилювача
Основний принцип роботи гідравлічного підсилювача керма - збільшення гідравлічного зусилля при зростанні опору повороту машини.
ГУР трактора МТЗ
Що виникає під час повороту машини опір викликає осьовий зсув черв'яка рульового механізму, під дією якого стискаються пружини плазунів, що утримують золотник гідророзподільника.
Коли опір маневру перевищує зусилля попереднього стиснення всіх трьох пружин, золотник змінює своє положення і відкриває доступ робочої рідини в одну з порожнин силового циліндра.
Подана в циліндр масло переміщує поршень, зусилля якого передається через з'єднану з ним рейку на зубчастий сектор, який обертає поворотний вал.
Після припинення дії виникає при повороті опору пружини розпрямляються і золотник встановлюється в нейтральне положення, перекриваючи надходження робочої рідини в циліндр.
Якщо виникає при маневрі опір не перевищує зусилля попереднього стиснення пружин, поворот проводиться рульовим механізмом без підключення гідроусілітельного пристрою.
Управління режимами блокування диференціала заднього моста проводиться з використанням розташованої на робочому місці оператора рукоятки, з'єднаної тросом з краном датчика АБД.
При автоматичному режимі роботи АБД працює за наступним алгоритмом:
- При прямолінійному русі трактора задній диференціал заблокований гідравлічним циліндром, в який через золотник датчика надходить масло з корпусу гідропідсилювача.
- При повороті передніх коліс на кут, що перевищує 13 градусів, пов'язана з золотником рейка змінює його положення, перекриваючи доступ масла в блокуючий диференціал циліндр. Припинення подачі масла супроводжується зливом знаходиться в порожнині циліндра масла. В результаті диференціал звільняється від блокування.
регулювання гідропідсилювача
Основні настройки ГУР:
- Налаштування механічного контакту черв'яка із зубчастим сектором. Регулювання проводиться при піднятих над поверхнею грунту передніх колесах. Введеним в паз втулки ключем її провертають за годинниковою стрілкою або проти її руху, домагаючись відповідності зазору зчеплення секторно-черв'ячного зачеплення бічним зазорам черв'яка при знаходиться в середньому положенні сошки.
- Регулювання рейково-секторного зачеплення. Зачеплення виставляють з використанням встановлюваних під фланець упору рейки прокладками, домагаючись зазору між рейкою і упором 0,1-0,3 мм.
- Регулювання затяжки гайки черв'яка рульового механізму. Суть цієї настройки полягає в надійній фіксації в правильному положенні підшипників, підтискають торці золотника.
- Налаштування осьового переміщення поворотного вала. Регулювання виробляють за допомогою регулювального гвинта, встановленого на торцевій поверхні вала, при ослабленій контргайці. Попередньо послабивши блокує відкручування гвинта контргайку, гвинт закручують до упору, а потім відпускають, провертаючи на 1/10 або 1/8 обороту.
- Налаштування запобіжного клапана проводиться при працюючому двигуні з використанням манометра, встановленого замість розташованої на клапанної кришці пробки. Тиск нагрітого до температури 50 градусів масла при граничній швидкості обертання колінчастого вала двигуна машини має становити 8,8 МПа. Налаштування тиску масла виробляють спеціальним підстрочним гвинтом, який після закінчення регулювання законтривается і закривають спеціальним ковпаком.
- Перевірка вільного ходу керма. Контролюється при працюючому двигуні і налаштовується шляхом перевірки та виставлення зазорів з'єднань рульової системи, а також кріплень поворотних важелів, сошки і інших деталей рульового управління. Нормальним вважається вільне переміщення керма, що не перевищує 20 градусів.
Гідрооб'ємне рульове управління (ГОРУ)
Гідрооб'ємна система рульового управління - це сукупність вузлів і агрегатів, які забезпечують зниження рівня фізичних зусиль оператора при зміні напрямку руху трактора.
Основна відмінність гідрооб'ємного управління від управління напрямком руху трактора з використанням гідропідсилювача - відсутність механічного зв'язку приводу і механізму керма.
У ГОРУ поворот коліс здійснюється силовим циліндром (циліндрами), роботу якого забезпечує керований кермом насос-дозатор.
ГОРУ забезпечує надійне управління машинами, що пересуваються зі швидкістю до 50 км на годину.
Пристрій гідрооб'ємної системи рульового управління
Основними елементами конструкції гідрооб'ємного управління рухом є:
- Сполучене мастилопроводи з силовими циліндрами рульової колонки і поворотними гідравлічними механізмами Дозатори насосний пристрій з модулем клапанів аксіально-поршневого типу;
- Встановлені на передньому мосту силові циліндри, які здійснюють поворот коліс;
- Підтримує тиск робочої рідини в системі шестерний насос;
- Гидроаккумулятор;
- Автономна ємність для зберігання робочої рідини;
- Трубопровідні магістралі, ущільнювальні елементи і з'єднувачі.
Схема роботи гідрооб'ємної системи керування напрямком руху
При русі трактора по прямій золотник насосно-дозаторних пристрої перекриває доступ робочої рідини в порожнині поворотного циліндра (циліндрів).
Поворот рульового колеса супроводжується зміщенням золотника, який відкриває подачу до відповідних порожнини силового циліндра або силові поворотні циліндри масла в обсязі, пропорційному кутовому переміщенню керма.
При неробочому живильному насосному пристрої насос-дозатор функціонує як насос, приводом якого служить рульове колесо.
Переваги та недоліки гідроусілітельних і гідрооб'ємних систем рульового управління
Перевагами оснащених гідропідсилювачами систем рульового управління перед механічними є:
- Менший час відгуку на керуючий вплив керма;
- Амортизація виникають під час руху машини ударів і вібрацій;
- Високий коефіцієнт корисної дії при перетворенні обертання рульового колеса в поворотний рух коліс.
До переваг гідрооб'ємної системи рульового управління перед гідропідсилювачами керма відносяться:
- Менший в порівнянні з гідропідсилювачем рівень фізичних зусиль оператора, необхідний для повороту трактора;
- Відсутність люфтів при управлінні напрямком руху машини;
- Невелика вага дозаторних насосного пристрою;
- Можливість установки елементів гідрооб'ємної системи в різних частинах трактора.
Загальний недолік таких гідравлічних систем - необхідність використання в них виключають витоку робочої рідини високоякісних матеріалів і з'єднувачів.
Переобладнання гідроусілітельного управління на гідрооб'ємне
В останні роки відзначається стійке зростання оснащення тракторної техніки гідрооб'ємними системами рульового управління і переобладнання моделей з ГУР на ГОРУ.
Тенденція пояснюється перевагами гідрооб'ємного управління і відносної простотою модернізації.
Переобладнати гідроусілітельную систему управління в гідрооб'ємна можна, використовуючи один з варіантів пропонованих постачальниками комплектів деталей для такого переобладнання.
Зазвичай до складу комплекту деталей входять:
- поворотний гідроциліндр;
- правий і лівий поворотні важелі;
- насос дозаторних типу;
- штуцери;
- шланги, розраховані на транспортування робочих рідин під високим тиском;
- рульова тяга;
- з'єднувальні та кріпильні елементи.
Багато власників тракторної техніки, переобладнавши гідроусілітельную систему управління в гідрооб'ємна, використовують в якості ємності для робочої рідини корпус гідропідсилювача.
Використання такого підходу дозволяє:
- Спростити користування блокуванням диференціалу задніх коліс.
- Зберегти ваговій баланс трактора.
- Відмовитися від додаткових баластів, необхідність в яких виникає при демонтажі гідропідсилювача.
- Виключити потрапляння масла при витоку з насоса-дозатора в грунт. При використанні корпусу ГУР в якості ємності для робочої рідини протікає з насосно-дозаторних пристрою масло потрапляє в неї.
Установка насоса-дозатора замість гідропідсилювача
Одна з переваг гідрооб'ємного управління - можливість установки з'єднується з рульовою колонкою і силовим циліндром гнучкими трубопроводами насоса-дозатора в різних частинах машини.
Найчастіше насосно-Дозатори пристрій встановлюють на корпус гідропідсилювача або на кришку клапанів головки циліндрів, використовуючи для фіксації насоса їх елементи кріплення.
Спрощена послідовність переобладнання оснащеного ГУР трактора на гідрооб'ємне управління (варіант з використанням гідропідсилювача в якості ємності для робочої рідини Гидрорули):
- Демонтується черв'як рульового механізму і гідророзподільник ГУР.
- Встановлюється насос дозатор. Основна умова правильного монтажу насоса - відсутність дії на пристрій осьових і радіальних навантажень, для виключення яких може використовуватися підшипниковий перехідник, що центрує рульовий вал.
- Рульовий вал з'єднується з валиком насоса-дозатора, при необхідності вал коротшає.
- Силовий циліндр зміцнюється на передньому мосту з використанням спеціального кронштейна.
- Штоки циліндра з'єднуються з поворотними важелями коліс.
- Насосно-Дозатори пристрій комутується з гідроциліндром двома трубопроводами, що забезпечують в залежності від напрямку повороту подачу масла під тиском у ліве або праве простір циліндра.
- Забір і слив дозатора з'єднується з відповідними виходами використовуваного в якості ємності для олії гідропідсилювача.
Відновлення гідроусілітельного рульового управління
При необхідності відновлення гідропідсилювача:
- Демонтується насос дозатор.
- В гідропідсилювач встановлюються демонтовані черв'як і гідророзподільник.
- Поворотні важелі від'єднуються від штоків силового циліндра і приєднуються до наконечників рульових тяг.
Несправності гідроусілітельних і гідрооб'ємних рульових систем та їх усунення
Основні несправності гідроусілітельной рульової системи і варіанти їх усунення