Рулевое управление колесных тракторов

Поршень-рейка  размещен в картере 23, который служит ему цилиндром. Поршень имеет  уплотнительное кольцо 16 и масляные канавки. Рейка входит в зацепление с зубчатым сектором 18 вала 19 сошки  и поворачивает его в бронзовой  втулке, запрессованной в картер рулевого механизма, и в алюминиевой боковой крышке 42.

Рулевой механизм автомобиля КамАЗ-5320

Рис. 8 – Рулевой  механизм автомобиля КамАЗ-5320:

1, 14, 22 и 42 –  крышки; 2 – реактивный плунжер; 3 – корпус клапана управления; 4 и 36 – пружины; 5 – регулировочные  прокладки; 6 и 12 – шарикоподшипники; 7 – ведущий вал с зубчатым  колесом; 8 – игольчатый подшипник; 9 – уплотнительное устройство; 10 – корпус; 11 – ведомое зубчатое колесо; 13, 32 и 44 – стопорные кольца; 15 – упорное кольцо; 16 – уплотнительное кольцо; 17 и 26 – винты; 18 – сектор; 19 – вал сошки; 20 – перепускной клапан; 21 – колпачок; 23 – картер; 24 – поршень-рейка; 25 – пробка; 27, 30, 39 и 41 – гайки; 28 – желоб; 29 – шарик; 31 – стопорная шайба; 33 – корпус редуктора; 34 – упорный подшипник; 35 – плунжер; 37 – золотник; 38 – шайба; 40 – регулировочный винт; 43 – уплотнение; 45 – регулировочная шайба; 46 – упорная шайба

Толщина зубьев сектора и поршня-рейки выполнена переменной по длине, что позволяет изменять зазор в зацеплении перемещением вала сошки с зубчатым сектором с помощью регулировочного винта 40, который удерживает вал сошки от осевых перемещений влево через упорную шайбу 46, а вправо — через регулировочную шайбу 45 и стопорное кольцо 44. Осевого перемещения вала сошки 0,02…0,08 мм достигают подбором регулировочной шайбы 45 определенной толщины. Винт 40 стопорят гайкой 41.

На шлицевой конец вала 13 (см. рис. 7) установлена и застопорена болтами сошка 12, которая соединена с продольной тягой 11 рулевого привода. Продольная тяга шарнирным устройством соединена также с верхним рычагом левого поворотного кулака. Продольная тяга представляет собой цельнокованую деталь с нерегулируемыми шарнирными устройствами.

Рулевая трапеция состоит из поперечной рулевой тяги и двух рычагов поворотных кулаков. Рычаги установлены на сегментной шпонке в конических отверстиях поворотных кулаков и закреплены корончатыми  гайками со шплинтами. Трубчатая поперечная тяга имеет резьбовые концы, на которые навинчены наконечники с шарнирными устройствами. Наконечники фиксируют болтами клеммового зажима. Шарнирное устройство обеих тяг состоит из шарового пальца, верхнего и нижнего вкладышей, пружины и крышки.

Понятие о системах автоматического вождения трактора. Одним из резервов повышения производительности труда и качества выполняемых  механизированных работ при использовании  машинно-тракторных агрегатов —  внедрение систем автоматического  вождения трактора.

Различают системы  автоматического вождения трех типов: полуавтоматические, автоматические и  программные.

Полуавтоматическая система позволяет вести машинно-тракторный агрегат по следу маркера без участия тракториста-машиниста. Тракторист-машинист необходим для первого прохода агрегата, осуществления разворотов и контроля за работой автоматических устройств, т. е. эта система значительно облегчает труд механизатора, повышает его производительность и улучшает качество выполняемых работ.

Автоматическая система вождения трактора не требует вмешательства тракториста-машиниста во время какого-либо цикла работы машинно-тракторного агрегата. К такой системе можно отнести вождение группы агрегатов одним трактористом-машинистом.

Более сложными являются Программные системы автоматического вождения тракторов без участия трактористов-машинистов с использованием мини-ЭВМ.

Устройство полуавтоматической системы вождения тракторов К-700, К-701 показано на рисунке 9. Вся система  состоит из копирующего механизма  и электрогидравлического исполнительного механизма. Копирующий механизм установлен на подъемном кронштейне 7, который с помощью гидроцилиндра 9 может занимать рабочее или транспортное положение.

Полуавтоматическая  система вождения трактора К-701

Рис. 9 – Полуавтоматическая система вождения трактора К-701: 1 –  башмак; 2 – стойка копира; 3 – выдвижной  кронштейн; 4, 8 и 10 – тяги; 5 – передний кронштейн; 6 – обхват; 7 – подъемный кронштейн; 9 – гидроцилиндр

Башмак 1 копира подвешен шарнирно и может перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях при движении по следу  маркера. Смещение башмака передается на контрольный элемент, который  посылает электрический сигнал на магниты электрогидравлического исполнительного механизма, управляющие золотниками. При срабатывании электромагнита золотник перемещается и направляет масло от насоса в соответствующие полости гидроцилиндров механизма поворота трактора.

Основные возможные неисправности и техническое обслуживание. Основная неисправность рулевого управления колесных тракторов и автомобилей, возникающая при эксплуатации, повышенный свободный ход рулевого колеса. Причинами этого могут быть увеличение зазора в рулевых механизме и приводе, ослабление крепления картера рулевых механизма и сошки, шарнирных устройств и поворотных рычагов.

Допустимый свободный  ход рулевого колеса в рулевых  управлениях без гидроусилителей  до 10°, с гидроусилителями до 25…30°.

Для устранения повышенного свободного хода рулевого колеса трактор или автомобиль устанавливают на горизонтальной площадке, а его направляющие колеса — в положение, соответствующее прямолинейному движению. При наличии гидроусилителя пускают двигатель. Резко поворачивая рулевое колесо в одну и другую сторону и осматривая все соединения рулевого привода, определяют наличие зазоров в соединениях и надежность крепления корпуса рулевого механизма, рулевой сошки и рычагов. При необходимости выполняют крепежные работы и устраняют зазоры в сочленениях.

Повышенные зазоры в шарнирных  устройствах рулевых тяг устраняют  ввертыванием в наконечник тяги регулировочной пробки (крышки) или заменяют изношенные вкладыши и шаровые пальцы. Если после выполнения этих операций свободный  ход рулевого колеса остается больше допустимого, проверяют и регулируют зазор в подшипниках направляющих колес и рулевом механизме. В рулевом механизме типа глобоидальный червяк — ролик регулируют осевой зазор в подшипниках червяка и зазор между червяком и роликом. Для регулировки зазора в подшипниках червяка продольную рулевую тягу отсоединяют от сошки 1 (см. рис. 4, а) и, вращая рулевое колесо, выводят червяк 12 из зацепления с роликом 13. Покачивают рулевое колесо вместе с рулевым валом 20 в осевом направлении.

При наличии ощутимого перемещения необходимо отрегулировать зазоры в подшипниках. Для этого убирают часть регулировочных прокладок 11 из-под нижней крышки 7 картера. Правильность регулировки проверяют по значению усилия, необходимого для вращения рулевого колеса, которое должно быть не более 3…5 Н.

Вводят червяк в зацепление с роликом и устанавливают  ролик против середины червяка. Покачивая  сошку 1, определяют перемещение ее нижнего конца, которое не должно превышать 0,3 мм. Для регулировки  отворачивают контргайку 25 и, вращая регулировочный винт 26, доводят усилие для поворота рулевого колеса до 16…22 И. При этом перемещение нижнего конца сошки, определяемое по индикатору, должно быть не более 0,3 мм.

В рулевом механизме типа цилиндрический червяк — сектор регулируют зазор в зацеплении червяк — сектор и подтягивают гайку крепления червяка. Чтобы отрегулировать зазор, отсоединяют от сошки рулевые тяги, ослабляют болт 5 (см. рис. 6) крепления регулировочной эксцентричной втулки 6 и поворачивают ее по ходу часовой стрелки до упора червяка в зубья сектора. При работающем двигателе вращают рулевое колесо и поворотом регулировочной втулки против хода часовой стрелки добиваются исчезновения заедания рулевого колеса при его повороте от одного крайнего положения до другого. Усилие на рулевом колесе при этом не должно превышать 15…25 Н.

Ослабление затяжки специальной  гайки 30 также приводит к увеличению свободного хода рулевого колеса, а  иногда и к неустойчивому движению трактора. Перед затяжкой гайки закрепляют болтами распределитель, предварительно подложив под головки болтов шайбы, толщина которых равна толщине фланца крышки 29. Затягивают гайку 30 моментом 20 Нм и отворачивают ее на 1/2 … 1/10 оборота до совмещения отверстия в червяке с прорезью под шплинт в гайке. Убирают монтажные шайбы из-под болтов крепления распределителя, закрепляют его и устанавливают на место крышку.

В рулевом механизме типов  винт — гайка и рейка — сектор (автомобили КамАЗ) проверку и регулировку  проводят при отсоединенной продольной тяге и неработающем усилителе. Динамометром измеряют усилие на ободе рулевого колеса в различных положениях.

При повороте рулевого колеса от среднего положения более чем  на два оборота усилие должно быть в пределах 6…16 Н, при повороте на ¾…1 оборот — не более 23 Н, при незначительном повороте — на 4…6 Н больше, чем во втором положении, но не более 28 Н. Регулировку начинают с третьего положения, устанавливая требуемые усилия смещением зубчатого сектора при вращении регулировочного винта в крышке рулевого механизма. При отклонении от указанных выше усилий в первом положении рулевого колеса подтягивают или ослабляют гайку крепления упорных подшипников винта при частичной разборке рулевого механизма.

Если усилия на ободе рулевого колеса во втором положении более 23 Н, то повреждены детали в паре винт — гайка.

Причинами ухудшения курсовой устойчивости трактора или автомобиля могут быть не только неисправность  в рулевом управлении, но также  и недостаточное или различное  давление в шинах, зазор в подшипниках  ступиц колес, неправильная установка управляемых колес, неисправности амортизаторов, неправильная балансировка колес.

Состояние рулевого управления влияет не только на работоспособность  трактора и автомобиля, но в большей  степени на безопасность работы на них.