Ходовая часть колесных и гусеничных машин

Лабораторная работа

Тема: "Ходовая часть и механизмы управления
колесных и гусеничных машин"

Цель работы: изучить конструкцию и принцип работы ходовой части и механизмов управления колесных и гусеничных машин

Ходовая часть колесных и гусеничных машин

Ходовая часть (рис. 1) состоит из остова, подвески и движителя (колес или гусениц). У колесных тракторов различают рамные, полурамные и безрамные остовы. Остовом называют основание, соединяющее части трактора в единое целое.

Рис. 1. Ходовая часть и остов: а – остов трактора общего назначения; б – универсально-пропашного; в – ходовая часть грузового автомобиля; 1 – подвеска; 2 – передний мост;
3 – остов; 4 и 5 – задние и передние колеса; 6 – задний мост; 7 – двойной шарнир;
8 – передняя балка; 9 – продольная балка (лонжерон); 10 – корпус сцепления; 11 – корпус коробки передач; 12 – корпус заднего моста

Рамный остов представляет собой клепаную или сварную раму из стального проката различного профиля, на которую устанавливают части трактора или автомобиля.

Полурамный остов (рис. 1, б) – это объединенная конструкция отдельных корпусов трансмиссии и балок полурамы.

Безрамный остов представляет собой общую жесткую систему, состоящую из корпусов механизмов трансмиссии и двигателя. Полурамный и безрамный остовы применяют на пропашных тракторах.

Колеса

На современных тракторах и автомобилях устанавливают дисковые колеса с пневматическими шинами. В результате сцепления ведущих колес с грунтом их вращательное движение преобразуется в поступательное движение трактора (автомобиля).

По назначению колеса делят на ведущие, управляемые ведомые и комбинированные (одновременно ведущие и управляемые).

Грузовые автомобили и колесные тракторы общего назначения снабжены одинаковыми по размеру колесами. Универсально-пропашные тракторы обычно имеют задние колеса большего размера, чем передние. На них приходится основная (до 70%) нагрузка от массы трактора, что обеспечивает лучшее сцепление колес с опорной поверхностью. Передние колеса несут меньшую нагрузку, чем задние, и поэтому легче управляются и обеспечивают хорошую прямолинейность движения, что важно при междурядной обработке пропашных культур.

Колеса грузовых автомобилей снабжены дисками (рис. 123, а) с плоским ободом. На ободе монтируют два съемных бортовых кольца, одно из которых неразрезное 3, а второе (замочное) – разрезное 1. У некоторых автомобилей на ободе имеется только одно съемное 1 разрезное кольцо, одновременно выполняющее функции замочного кольца.

На дисках колес (рис. 7, б, в) выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки 7 колес тоже имеют конус. Совпадение конусов гаек и отверстий 1 на дисках обеспечивает точную установку колес. У грузовых автомобилей на ведущие задние полуоси устанавливают по два колеса. Внутренние колеса закреплены на шпильках колпачковыми гайками 10 с внутренней и наружной резьбой, а наружные колеса – гайками с конусом. Чтобы предотвратить самоотвертывание гаек при ускорении и торможении автомобиля, гайки левой стороны имеют левую резьбу, а гайки правой стороны – правую.

На некоторых грузовых автомобилях колеса не имеют дисков (рис. 7, б), Внутренняя поверхность обода такого колеса выполнена на конус. Колесо устанавливают на коническую поверхность ступицы и закрепляют прижимами. Между ободьями задних сдвоенных колес установлено проставочное кольцо. Все шпильки колес имеют правую резьбу.

Ведущие и направляющие колеса универсально-пропашного трактора показаны на рисунке 8. Каждое колесо состоит из ступицы 8, диска 9 с ободом 7 и покрышки 5 с камерой 6. Причем обод приварен к диску, а диски привернуты к ступице. На протекторе покрышки выполнены почвозацепы, которые улучшают сцепление шины с грунтом.

Рис. 7. Колеса: а – дисковые (автомобиля ЗИЛ-130); б – крепление диска переднего колеса; в – крепление диска заднего колеса; г – бездисковые (автомобиля КамАЗ); 1 – обод;
2 – разрезное съемное кольцо; 3 – неразрезное съемное кольцо; 4 – диск; 5 – ступица колеса; 6 – шпилька4 7 – гайка; 8 – диск наружного колеса; 9 – диск внутреннего колеса;
10 – колпачковая гайка

Рис. 8. Колеса пропашного трактора: а – ведущее (трактор МТЗ-80); б – направляющее (трактор МТЗ-80); 1 – полуось; 2 – червяк; 3 – вкладыш; 4 – груз; 5 – покрышка; 6 – камера; 7 – обод; 8 – ступица; 9 – диск; 10 – регулировочная гайка; 11 – вентиль	Рис. 9. Колесо трактора общего назначения: 1 – покрышка; 2 – камера; 3 – вентиль; 4 – диск

Ступица ведущего колеса закреплена на полуоси 1 с помощью шпонки и вкладыша 3. Во вкладыше смонтирован червяк 2, витки которого заходят в прорези полуоси. Вращая червяк, можно передвинуть ведущее колесо на полуоси и получить нужную для работы колею. Перед этим необходимо поднять домкратом заднюю часть трактора до отрыва колес от земли и ослабить болты крепления вкладыша к ступице колеса.

Для установки большой колеи диски ведущих колес трактора располагают выпуклостью внутрь. При этом вершины грунтозацепов покрышки, имеющих вид елочки, направляют по ходу вращения колеса.

Ступица 8 переднего ведомого колеса вращается на двух роликовых конических подшипниках, установленных на полуоси цапфы и закрепленных корончатой гайкой 10, которой регулируют подшипники. Для лучшего сцепления с почвой на шинах передних ведущих колес предусмотрены грунтозацепы.

Для увеличения сцепления ведущих колес с почвой на их диски вешают грузы 4, а камеры заполняют на 3/4 их объема водой. Во время заморозков вместо воды заливают 25%-ный раствор хлористого кальция, который не замерзает при температуре до –30°С. После заполнения камер раствором или водой колесо следует накачать воздухом до нормального давления. При использовании трактора на транспортных работах следует снять дополнительные грузы с задних колес и слить жидкость из шин.

Колеса трактора общего назначения – односкатные, с шинами низкого давления, взаимозаменяемые. Каждое колесо состоит из покрышки 1 (рис. 9), камеры 2 и диска 4, который закреплен на восьми шпильках колесного редуктора. При широкой колее (1860 мм) колесо закрепляют выпуклостью диска внутрь трактора, а при узкой колее (1680 мм) – выпуклостью наружу. Чтобы переоборудовать трактор с узкой колеи на широкую или наоборот, переставляют колеса с одной стороны на другую. Покрышка имеет протектор с профилем повышенной проходимости.

Шины. На каждом автомобиле и тракторе устанавливают шины определенного размера. Единицами измерения размеров шин являются миллиметры. Размер шины ставится на боковой части покрышки. Первая цифра обозначает ширину профиля шины, а через тире – ее внутренний диаметр. Буква Р после обозначения размера указывает, что шина имеет радиальное расположение корда. В такой шине нити корда (ткани) покрышки расположены радиально (по кратчайшему расстоянию между бортами). В отличие от обычных шин, в которых нити корда расположены диагонально (под углом друг к другу), радиальные шины более износостойки.

Автомобильная пневматическая шина состоит из покрышки, камеры и ободной ленты. Покрышки состоят из каркаса, протектора (беговой дорожки), боковой и бортовой частей. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком протектора, а для плохих дорог и бездорожья – с крупным. Камера изготовлена в виде кольцевого эластичного резинового рукава. Для наполнения воздухом и удаления его при необходимости камера имеет вентиль.

Бесперебойная работа автомобиля и трактора во многом зависит от состояния шин. Во время их эксплуатации необходимо выполнять следующие правила. Не допускать попадания на шины топлива и масла. Очищать покрышки от грязи и посторонних предметов. Соблюдать нормы давления в шинах. Не допускать резкого торможения и резкого трогания с места, избегать крутых поворотов, так как это приводит к неравномерному износу шин. Не допускать работу с большим буксованием ведущих колес. При длительном хранении трактора или автомобиля необходимо устанавливать их на козлы, чтобы разгрузить шины.

Срок работы автомобильных шин учитывают по их пробегу. Для большинства обычных (с диагональным расположением корда) шин грузовых автомобилей норма гарантийного пробега составляет 50 000 км. Увеличить пробег шин поможет соблюдение вышеизложенных правил.

При вращении колеса автомобиля возникают большие центробежные силы. Если масса колеса по окружности неодинакова, то появляется биение и покрышка разрушается быстрее. Для балансировки колес используют грузики, которые можно перемещать по окружности обода.

Износ шин неодинаков, задние шины изнашиваются быстрее, чем передние, а правые больше, чем левые. Чтобы износ шин был равномерным, их необходимо периодически через каждые 5000…6000 км переставлять в соответствии со схемой перестановки колес (приводится в инструкции по эксплуатации транспортным средством).

Гусеничный трактор

На гусеничных тракторах, оснащенных дизелями с пуском от вспомогательного двигателя, органы управления трактором и обоими двигателями расположены в кабине (рис. 12).

Для подготовки пускового двигателя к работе и управления его работой используют: рукоятку 1 управления краном бензинового бачка, рукоятку 5 управления воздушной заслонкой карбюратора, выключатель 11 зажигания магнето, включатель 15 стартера, рычаг 27 управления сцеплением редуктора пускового устройства и включения пусковой шестерни.

При подготовке основного двигателя к работе применяются рычаг 8 декомпрессионного механизма (декомпрессора), рычаг 20 управления подачей топлива, выключатель «массы» (на рис. 12 не показан), краник топливного бака и насос ручной подкачки топлива (расположенные вне кабины).

Для управления трактором в кабине расположены следующие рычаги и педали.

Рычаги 9 и 10 управления механизмами поворота гусеничного трактора. Для поворота трактора по дуге большого радиуса соответствующий рычаг плавно оттягивают назад. Рычаг 19 включения увеличителя крутящего момента (УКМ). При перемещении его на себя увеличитель крутящего момента включается. Во включенном положении рычаг может быть застопорен защелкой. Рычаг 20 управления подачей топлива. При перемещении его вниз подача топлива увеличивается. Для выключения подачи топлива рычаг поднимают в крайнее положение. Педаль 21 управления главным сцеплением. Если нажать на педаль, сцепление выключится. Рычаг 23 управления валом отбора мощности (ВОМ). Чтобы включить ВОМ, рычаг перемещают назад. При переднем положении рычага ВОМ выключен. Педали 25 и 26 правого и левого тормоза. Для крутого поворота трактора нажимают только на ту педаль тормоза, со стороны которой оттянут рычаг управления. Рычаг 28 переключения передач. Переключать передачи можно только при полностью выключенном главном сцеплении.

Рис. 12. Органы управления трактора ДТ-75МВ: 1 – рукоятка управления краном бензинового бачка: 2 – тахоспидометр; 3 – переключатель электродвигателей отопления и вентиляции кабины; 4 – указатель давления топлива; 5 – рукоятка управления воздушной заслонкой карбюратора; 6 – амперметр; 7 – выключатель передних фар; 8 – рычаг управления дек.омпрессионным механизмом; 9 – рычаг управления тормозом левого планетарного механизма поворота трактора; 10 – рычаг управления тормозом правого планетарного механизма поворота трактора; 11 – кнопочный выключатель зажигания магнето; 12 – указатель температуры охлаждающей жидкости в двигателе; 13 – контрольная лампа, сигнализирующая о пониженном давлении масла в смазочной системе двигателя; 14 – указатель давления масла в смазочной системе УКМ; 15 – выключатель стартера пускового двигателя; 16 – указатель давления масла в смазочной системе двигателя: 17 – контрольная лампа, сигнализирующая включение аккумуляторной батареи на «массу»; 18 – кнопочный включатель звукового сигнала; 19 – рычаг включения УКМ; 20 – рычаг управления подачей топлива (регулятором); 21 – педаль управления главной муфтой сцепления; 22 – сиденье тракториста; 23 – рычаг управления ВОМ; 24 – сектор фиксации педали правого остановочного тормоза в заторможенном состоянии; 25 – педаль правого остановочного тормоза; 26 – педаль левого остановочного тормоза; 27 – рычаг управления сцеплением редуктора пускового устройства и пусковой шестерни; 28 – рычаг переключения передач; 29, 30 и 31 – рычаги управления соответственно правым выносным, задним основным и левым выносным цилиндром навесной системы.

Рычаги 30, 29 и 31, управления основным и выносным цилиндрами навесных орудий, расположенных соответственно сзади, с правой и левой сторон трактора. В зависимости от положения каждого рычага возможны следующие виды движения и состояния навесных орудий: перемещение вверх – «Подъем», вниз до первого фиксированного положения – нейтральное положение, вниз до второго фиксированного положения – «Опускание», вниз до упора – «Плавающее положение».

Контрольно-измерительные и сигнальные приборы. К ним относятся тахоспидометр 2; указатель 4 давления топлива; амперметр 6; указатель 12 температуры воды в системе охлаждения; контрольная лампа 13, сигнализирующая о пониженном давлении масла в смазочной системе; указатель 14 давления масла в смазочной системе УКМ; указатель 16 давления масла в смазочной системе двигателя; контрольная лампа 17, сигнализирующая включение аккумуляторной батареи на «массу»; кнопочный включатель 18 звукового сигнала.

Автомобиль

Для управления автомобилем и двигателем, контроля за работой их механизмов и систем служат оргайы управления и контрольные приборы, расположенные в кабине перед водителем (рис. 13).

Органы управления. К ним относятся педаль 3 сцепления, педаль 4 тормоза, педаль 5 дроссельных заслонок, рулевое колесо 23, рычаг 27 переключения передач, рычаг 28 стояночного тормоза.

Перед началом движения автомобиля необходимо прогреть двигатель до температуры жидкости в системе охлаждения 60°С, не превышая средней частоты вращения коленчатого вала. По мере прогрева следует постепенно открывать воздушную заслонку и уменьшать частоту вращения коленчатого вала двигателя. Прогретый двигатель должен устойчиво работать на малой частоте вращения коленчатого вала при полностью открытой воздушной заслонке.

Для контроля за работой двигателя и автомобиля на панели приборов перед водителем расположены: указатель 11 температуры охлаждающей жидкости, контрольная лампа 13 температуры жидкости в радиаторе, указатель 14 уровня бензина, спидометр 15, амперметр 17, указатель 18 давления масла с контрольной лампой 16.

Для сигнализации используют кнопку 22 и переключатель 20 указателей поворота, расположенный слева на рулевой колонке. Перемещая рычаг переключателя вниз, указывают левый поворот (загорается мигающий свет в подфарнике и заднем фонаре с левой стороны автомобиля). Правый поворот указывают перемещением рукоятки вверх, при этом мигающий свет загорается с правой стороны автомобиля. При включении указателей поворота загорается мигающая контрольная лампа 19 на щитке приборов. Выключаются указатели поворота автоматически при выходе автомобиля из поворота.

Центральный переключатель 12 света имеет три положения: I – все выключено; II – включены подфарники, освещение заднего номерного знака, задние габаритные фонари и освещение шкал приборов; III – включены подфарники, ближний или дальний свет фар (в зависимости от положения кнопки ножного переключателя света), задние габаритные фонари и освещение шкал приборов, освещение заднего номерного знака.

Рис. 13. Органы управления автомобиля ГАЗ-53А: 1 – ножной переключатель света; 2 – насос обмыва ветрового стекла; 3 – педаль сцепления; 4 – педаль тормоза; 5 – педаль дроссельных заслонок; 6 – рукоятка управления жалюзи радиатора; 7 – рукоятка привода замка капота; 8 – выключатель плафона; 9 – тепловые предохранители; 10 – рукоятка привода воздушной заслонки; 11– указатель температуры охлаждающей жидкости в двигателе; 12 – центральный переключатель света; 13 – контрольная лампа, сигнализирующая о перегреве жидкости в радиаторе; 14 – указатель уровня бензина; 15 – спидометр; 16 – контрольная лампа, сигнализирующая о пониженном давлении масла; 17 – амперметр; 18 – указатель давления масла; 19 – контрольная лампа указателя поворота; 20 – переключатель указателей поворота; 21 – включатель зажигания и стартера; 22 – кнопка звукового сигнала; 23 – рулевое колесо; 24 – рукоятка привода дроссельных заслонок; 25 – рукоятка внутреннего люка; 26 – рукоятка воздухопритока; 27 – рычаг переключения передач; 28 – рычаг тормоза стоянки.

На полу кабины с левой стороны находится ножной переключатель 1 света. Нажатием на него (при третьем положении центрального переключателя света) можно включать попеременно ближний и дальний свет в фарах.

На панели приборов установлены включатели стеклоочистителя и отопителя кабины (на рисунке их не видно). Включатель стеклоочистителя имеет три положения: выключено, медленный ход, быстрый ход. Включатель отопителя также может находиться в одном из трех положений: выключено, включена малая подача воздуха, включена полная подача воздуха.

Под панелью приборов находится рукоятка 6 управления жалюзи радиатора и рукоятка 7 привода замка капота. Для прикрытия жалюзи и открытия капота рукоятки нужно перемещать на себя. Там же расположены включатель 5 плафона, две кнопки тепловых предохранителей 9, рукоятка 25 внутреннего люка и рукоятка 26 воздухопритока наружного люка). При крайнем левом положении рукоятки 25 крышка вентиляции кабины полностью открыта, а при крайнем правом она закрыта. Если рукоятка 26 находится в крайнем левом положении, то наружный люк вентиляции полностью открыт, а если в крайнем правом, то наружный люк закрыт.

Механизмы управления

Рулевое управление

Рулевое управление без гидроусилителя. Рулевое управление предназначено для изменения направления движения автомобиля или колесного трактора посредством поворота передних колес или полурамы. Рулевое управление состоит из рулевого механизма (рулевое колесо; вал рулевого управления; рулевая колонка; картер с боковой, верхней и нижней крышками; рулевой редуктор; подшипники; регулировочный винт вала сошки) и рулевого привода (сошка; продольная рулевая тяга; верхний рычаг левой поворотной цапфы; правый и левый рычаги поворотных цапф; поперечная рулевая тяга), рис. 14.

Рулевой механизм осуществляет передачу усилия от водителя к рулевому приводу и облегчает поворот рулевого колеса. Различают несколько типов рулевого механизма: червяк – ролик, червяк – сектор и винт – гайка.

Рулевой механизм типа червяк – ролик применяют на некоторых автомобилях и колесных тракторах малого класса, имеющих механическое рулевое управление. Рулевой механизм (рис. 14, а) этого типа включает в себя трехгребневый ролик 6 и глобоидальный червяк 8, которые составляют червячную пару с большим передаточным отношением.

Червяк с помощью елочных шлицов насажен на рулевой вал 5. Червяк опирается на два конических подшипника, установленных в расточках корпуса. Подшипники не имеют внутреннего кольца, и их ролики катятся непосредственно по коническим поверхностям червяка. Наружные обоймы подшипников зажаты в осевом направлении крышками. Под фланец нижней крышки 1 установлены регулировочные прокладки, используемые для регулировки осевого зазора подшипников. Основание рулевой колонки 3 нижним концом входит в расточку крышки.

Внутри колонки помещен рулевой вал. Он выполнен пустотелым, и внутри него проходит провод звукового сигнала. Рулевой вал в верхней части опирается на радиально-упорный шариковый подшипник, установленный в колонку. На верхнем конусном конце рулевого вала шпонкой и гайкой закреплено рулевое колесо 4. Металлический каркас колеса облицован пластмассой. В центральной части рулевого колеса находится кнопка звукового сигнала.

Рис. 14. Рулевой механизм (а) и рулевой привод (б) автомобиля ГАЗ-53А: 1 – нижняя крышка; 2 – конические подшипники; 3 – рулевая колонка; 4 – рулевое колесо; 5 – рулевой вал; 6 – ролик; 7 – вал сошки; 8 – червяк; 9 – корпус; 10 – регулировочный винт; 11 – шайба; 12 – рычаги поворотных цапф; 13 – поперечная тяга; 14 – верхний поворотный рычаг; 15 – продольная тяга; 16 – рулевая сошка

Трехгребневый ролик 6 опирается на два игольчатых подшипника, которые помещены на оси, запрессованной в отверстиях прилива (головки) вала сошки.

Вал 7 сошки опирается с внешней стороны на втулку, запрессованную в корпус, а с внутренней стороны – на цилиндрический роликовый подшипник, установленный в боковую крышку. Внутренний конец вала сошки имеет кольцевую выточку, которая входит в паз регулировочного винта 10. В торце винта с обратной стороны выполнено углубление для специального ключа.

Регулировочный винт ввертывается в боковую крышку корпуса рулевого механизма и удерживает вал сошки от осевых перемещений. Он стопорится шайбой 11, которая усом входит в паз винта. На винт навертывается колпачковая гайка, которая прижимает шайбу к крышке.

Регулировочным винтом можно переместить вал сошки в осевом направлении и изменить зазор между червяком и роликом, что влияет на свободный ход рулевого колеса.

Наружный конец вала сошки имеет елочные шлицы, на которые надевают сошку. Для правильной установки сошки на вал на их торцах выбиты риски. Гайкой закрепляют сошку на валу.

Для смазывания деталей корпус 9 рулевого механизма заправляют трансмиссионным маслом до уровня заливного отверстия, которое закрывается пробкой. Вытекание масла из корпуса предотвращается самоподжимным сальником, войлочным кольцом и картонными прокладками.

Рулевой привод (рис. 14, б) составляют детали, соединяющие сошку с поворотными цапфами. Конструкция рулевого привода выполнена так, чтобы при повороте движение всех колес автомобиля или трактора осуществлялось без бокового скольжения, что обеспечивает легкость управления и минимальный износ шин. Для этого необходимо, чтобы все колеса имели общий центр поворота, т.е. внутреннее управляемое колесо должно поворачиваться на больший угол, чем внешнее. Выполнение этого требования обеспечивает рулевая трапеция, где основаниями служат передняя ось автомобиля (трактора) и поперечная рулевая тяга 13, а боковыми сторонами – рычаги 12 поворотных цапф. Рулевая трапеция соединена с сошкой 16 посредством верхнего поворотного рычага 14 и продольной тяги 15. В наконечниках продольной и поперечной тяг размещены шаровые сочленения. На нижнем конце сошки в коническом отверстии закреплен стержень шарового пальца, сфера которого размещена в продольной рулевой тяге 15.

Направление движения автомобиля (трактора) изменяют поворотом рулевого колеса. При повороте рулевого колеса по ходу часовой стрелки (вправо) червяк поворачивает через ролик нижний конец сошки назад. Сошка через продольную тягу и соединенную с ней рулевую трапецию поворачивает направляющие колеса направо.

При повороте рулевого колеса против хода часовой стрелки направляющие колеса поворачиваются налево. Для снижения усилия, которое должен прикладывать водитель к рулевому колесу, рулевое управление ряда тракторов и автомобилей снабжено гидроусилителем.

Рулевое управление с гидроусилителем. Гидроусилитель служит для снижения усилия водителя на рулевом колесе при повороте трактора или автомобиля. Гидроусилители монтируют обычно в рулевой механизм.

Рулевой механизм типа червяк – сектор состоит из корпуса, червяка, вала сошки и жестко закрепленного на нем сектора. Гидроусилитель включает в себя масляный резервуар, размещенный в корпусе, масляный насос, распределитель и силовой цилиндр. Гидроцилиндр двустороннего действия установлен в верхней части корпуса. Шток поршня соединен с рейкой, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором вала сошки с противоположной от червяка стороны.

Распределитель, расположенный на пути потока масла из насоса в цилиндр, управляет работой цилиндра. Он состоит из корпуса с каналами и золотника 5 (рис. 15), закрепленного на хвостовике червяка рулевого механизма. С обеих сторон золотника находятся шайбы 7, в которые под давлением пружины упираются ползуны 8.

Ползуны и пружины с помощью шайбы удерживают золотник в нейтральном (среднем) положении, когда водитель не поворачивает рулевое колесо, и трактор движется в нужном направлении. При этом золотник выточками соединяет нагнетательную магистраль 10 со сливной, и масло, нагнетаемое насосом, сливается в бак из сливной магистрали. Червяк 11 одновременно с вращательным может совершать поступательное движение вперед и назад от нейтрального положения, так как между упорными шайбами 7 и торцовыми расточками в корпусе распределителя с обеих сторон имеются зазоры. Поворотом рулевого колеса поворачивают червяк, который, упираясь в зубья сектора, смещается в осевом направлении вместе с золотником, и нагнетательная магистраль насоса соединяется с одной из полостей силового цилиндра. Маслом, нагнетаемым насосом в эту полость цилиндра, перемещается поршень 1, а вместе с ним и шток с рейкой, поворачивая с помощью сектора вал, который через сошку 12, тяги и рычаги соединен с направляющими колесами. При этом другая полость цилиндра через трубку и золотник соединяется со сливной магистралью, масло из этой полости вытесняется поршнем в бак.

Рис. 15. Схема рулевого управления с гидроусилителем: а – среднее положение золотника; б – положение золотника при повороте направо; в – положение золотника при повороте налево; 1 – поршень; 2 – цилиндр; 3 – нагнетательная магистраль к датчику блокировки дифференциала; 4 – редукционный клапан; 5 – золотник; 6 – корпус распределителя;
7 – шайба; 8 – ползун; 9 – предохранительный клапан; 10 – нагнетательная магистраль к гидроусилителю 11 – червяк; 12 – сошка; 13 – рейка; 14 – кран управления блокировкой дифференциала; 15 – маховичок; 16 – упор рейки; 17 – щуп для установки рулевой сошки в среднее положение; 18 – золотник датчика длокировки дифференциала; 19 – рулевое колесо; А и Б – полостит цилиндра

Если прекратить вращение рулевого колеса, то золотник возвращается в среднее (нейтральное) положение под действием пружин, а трактор продолжает движение в выбранном направлении.

Усилие водителя, прикладываемое к рулевому колесу, используется для перемещения золотника, т.е. для включения усилителя.

Если гидроусилитель неисправен, поворот трактора рулевым колесом затруднен. При повороте рулевого колеса по ходу часовой стрелки (вправо) червяк поворачивает сектор вместе с валом сошки тоже по ходу часовой стрелки, а вал сошки с помощью рычагов и тяг – поворотные цапфы с направляющими колесами вправо.

Для того чтобы обеспечить давление масла в муфте блокировки дифференциала 0,7…1,0 МПа при прямолинейном движении трактора, в корпусе гидроусилителя смонтирован редукционный клапан 4. Там же размещается и предохранительный клапан 9, который срабатывает при давлении 7,5…8,0 МПа. Оба клапана запломбированы, и регулировать их водителю запрещено.

На колесных тракторах с шарнирно-сочлененной рамой силовые цилиндры 11 (рис. 16) и 12 гидроусилителя рулевого управления выполнены отдельно. Они установлены по одному с каждой стороны и соединены с обеими полурамами. При повороте рулевого колеса 3 масло от золотника гидроусилителя 5 направляется в полости силовых цилиндров и они поворачивают заднюю полураму 13 относительно передней. Тяга 9, соединяющая сошку 7 рулевого механизма с задней полурамой, дает ощущение связи водителя с полурамой при повороте трактора.

Рис. 16. Схема рулевого управления с выносными цилиндрами: 1 – зубчатый сектор;
2 – червяк; 3 – рулевое колесо; 4 – бак; 5 – гидроусилитель; 6 – клапан постоянного расхода; 7 – сошка; 8 – предохранитель; 9 – тяга обратной связи; 10 – масляный насос;
11 и 12 – силовые гидроцилндры; 13 – задняя полурама

Клапан 6 расхода обеспечивает подачу постоянного количества масла к распределителю рулевого механизма независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Клапан состоит из подпружиненного золотника, перемещающегося в корпусе в осевом направлении. На боковой поверхности золотника имеются сливные отверстия, а в донышке – отверстие малого диаметра, которое создает сопротивление протеканию масла. Поэтому давление перед отверстием больше, чем за ним. Сила избыточного давления перемещает золотник до уравновешивания этой силы пружиной. При этом сливные отверстия в золотнике сообщаются со сливным каналом в корпусе и избыточное масло направляется на слив в бак.

В одном корпусе с клапаном расхода находится предохранительный клапан 7, предназначенный для предохранения системы от разрушений при чрезмерном увеличении давления. Он состоит из шарикового клапана, седла, пружины и регулировочного винта.

Рулевой механизм типа винт – гайка применен на некоторых автомобилях и универсально-пропашных тракторах. В таких механизмах силовым цилиндром служит корпус гидравлического усилителя.

В корпусе 1 (рис. 16) гидроусилителя размещен поршень 5 с зубьями на боковой поверхности (поршень-рейка). Зубьями поршень-рейка зацеплен с зубчатым сектором рулевого вала 4. Внутри поршня проходит винт 6 с трапецеидальной резьбой, соединенный через карданный вал с валом рулевого колеса. На винт навернуты две гайки 9, которые штифтами удерживаются от поворота. В отверстии поршня помещен золотник 7, поджимаемый пружинами с двух сторон.

На тракторах с подобным рулевым механизмом гидравлическая часть усилителя рулевого управления объединена с навесной гидросистемой и имеет I общий бак и масляный насос. Масляный насос гидросистемы через клапан| деления потока и шланг высокого давления нагнетает масло к входному отверстию гидроусилителя. Если водитель не вращает рулевое колесо, поршень-рейка находится в нейтральном положении. В этом случае масло проходит свободно, по обе стороны поршня через открытые отверстия 3 в полость зубчатого сектора, а оттуда – в бак гидросистемы.

Поворачивая рулевое колесо, например, влево, винт 6 гидроусилителя вращают против хода часовой стрелки. Гайки 9, удерживаемые от поворота штифтами, перемещаются вдоль винта: левая подходит к поршню вплотную, закрывая сливной канал 3 из полости А, а правая отходит от поршня, открывая сливной канал.

При этом поток масла, который раньше проходил равными долями через обе полости, пойдет через полость Б. За счет перепада давления в полостях А и Б (со стороны полости А давление на золотник будет больше чем Б) золотник перемещается в сторону низкого давления и закрывает отверстие, через которое масло попадало в полость Б. В результате масло будет поступать по отверстию в гайке только в полость А. Давление там повысится, и поршень под действием масла переместится назад (по рисунку – вправо), поворачивая зубчатый сектор, рулевой вал 4 и передние колеса влево. Поршень перемещается до тех пор, пока водитель вращает рулевое колесо и тем самым прижимает гайку 9 к торцу поршня, перекрывая сливное отверстие 3 со стороны полости А.

Рис. 17. Схема работы рулевого механизма типа винт – гайка: 1 – корпус; 2 – пружинная шайба; 3 – сливной канал в поршне; 4 – рулевой вал; 5 – поршень-рейка; 6 – винт гидроусилителя; 7 – золотник; 8 – шпилька (упор); 9 – гайка; А и Б – полости цилиндра; В – входные отверстия

Когда водитель прекращает поворачивать рулевое колесо, винт и гайки останавливаются, поршень под давлением масла и пружинных шайб 2 отжимается от гайки и устанавливается в среднее положение. Направляющие колеса при этом устойчиво сохраняют заданное положение. Аналогично поворачивают трактор вправо.

Во время поворота одна из гаек деформирует пружинную шайбу 2, и усилие, прикладываемое водителем на рулевом колесе, будет тем больше, чем больше сопротивление повороту направляющих колес. Таким образом, пружинные шайбы служат имитатором нагрузки на передние колеса.

На автомобилях насос гидроусилителя рулевого управления расположен отдельно от рулевого механизма (рис. 18, а). Рулевой механизм имеет рабочую пару, состоящую из вала с винтом и гайки, поршня-рейки и зубчатого сектора, заключенных в корпусе 2, вала 1 и рулевой сошки. Корпус рулевого механизма – одновременно цилиндр гидроусилителя. Он отлит из ковкого чугуна. Между рулевым механизмом и рулевой колонкой установлена карданная передача 10, которая компенсирует влияние колебаний кабины относительно рамы автомобиля;

Насос гидроусилителя рулевого управления лопастной двойного действия. В корпусе насоса установлен ротор 13 (рис. 18, б), выдвижные лопасти 22 которого образуют в центральном несимметричном отверстии корпуса две полости 23 всасывания и две полости 12 нагнетания. За один оборот ротора совершается по два цикла всасывания и нагнетания, при этом лопасти перемещаются в пазах ротора. В корпусе насоса смонтирован перепускной клапан 20, который открывается при увеличении количества выходящего в нагнетательную полость масла. В результате подача насоса ограничивается. При достижении чрезмерного давления масла в нагнетательной полости срабатывает предохранительный клапан 18.

Рис. 18. Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ-130: а – устройство; б – схема работы насоса; 1 – вал сошки; 2 – корпус рулевого механизма и гидроусилителя; 3 – трубка высокого давления; 4 – насос гидроусилителя; 5 – ремень привода насоса; 6 – бачок насоса; 7 – кронштейн крепления насоса к двигателю; 8 – сливной шланг низкого давления; 9 – корпус золотников управления; 10 – карданный вал; 11 – рулевая тяга; 12 – полость нагнетания;
13 – ротор; 14 – сетчатый фильтр; 15 – сапун; 16 – фильтрующая сетка; 17 – канал для перепуска масла в насос; 18 – шариковый предохранительный клапан; 19 – канал для подачи масла в гидроусилитель; 20 – перепускной клапан; 21 – калиброванное отверстие;
22 – лопасть ротора; 23 – полость всасывания

Масло для гидроусилителя заливают в бак 6. Заводом-изготовителем на период обкатки поверх сетчатого фильтра 14 устанавливается батистовый фильтр.

Тормозные системы

Лабораторная работа

Тема: "Ходовая часть и механизмы управления
колесных и гусеничных машин"

Цель работы: изучить конструкцию и принцип работы ходовой части и механизмов управления колесных и гусеничных машин

Ходовая часть колесных и гусеничных машин

Ходовая часть (рис. 1) состоит из остова, подвески и движителя (колес или гусениц). У колесных тракторов различают рамные, полурамные и безрамные остовы. Остовом называют основание, соединяющее части трактора в единое целое.

Рис. 1. Ходовая часть и остов: а – остов трактора общего назначения; б – универсально-пропашного; в – ходовая часть грузового автомобиля; 1 – подвеска; 2 – передний мост;
3 – остов; 4 и 5 – задние и передние колеса; 6 – задний мост; 7 – двойной шарнир;
8 – передняя балка; 9 – продольная балка (лонжерон); 10 – корпус сцепления; 11 – корпус коробки передач; 12 – корпус заднего моста

Рамный остов представляет собой клепаную или сварную раму из стального проката различного профиля, на которую устанавливают части трактора или автомобиля.

Полурамный остов (рис. 1, б) – это объединенная конструкция отдельных корпусов трансмиссии и балок полурамы.

Безрамный остов представляет собой общую жесткую систему, состоя