8.1 Назначение и устройство рулевого управления

Винтовой вид рулевого управления

Еще одна схема рулевого механизма, получившая распространение на серийных легковых автомобилях, – использование винта. Это такие схемы как «винт-рейка-шестерня» и очень, очень редко «винт-кривошип», а также «винт-гайка-шатун-рычаг». Последние две рассматривать не будем, больше удел все-таки грузовиков. А вот на первой остановимся детальнее. Схема «винт-рейка-шестерня» предполагает наличие таких узлов как:

  • винт, отсюда и название этого механизма;
  • картер, как обычно, для защиты механизма от внешнего воздействия;
  • поршень-рейка (в данном случае она зубчатая);
  • шариковая гайка с подшипниками шарообразной формы;
  • зубчатая шестерня (ее называют еще зубчатым сектором);
  • вал сошки;
  • сошка;
  • трапеция (по аналогии с червячным механизмом, не будем дублировать).

Винт, поршень-рейка, зубчатая шестерня, частично вал сошки и приводной вал находятся в картере – это механический рулевой привод, редуктор. Рулевые сошка, а также трапеция соответственно – рулевой привод.

Схема работы такова. Водитель оказывает усилие на баранку. Приводной вал, связанный с винтом, вращается. Это заставляет вращаться и шариковую гайку непосредственно на подшипниках. Она обеспечивает вращение поршня-рейки, находящегося в зацеплении с зубчатой шестеренкой (сектором), частью вала рулевой сошки.

Сразу отметим что обозначили далеко не все конструкционные схемы рулевых механизма и привода. Помимо этого червячный и винтовой виды рулевого управления могут работать в паре с усилителем руля, хотя в отличие от реечного вида рулевого управления есть существенные различия.

Иногда применяются другие схемы с механической связью, а существующие модифицируются путем использования системы датчиков, дополнительных исполнительных устройств и ЭБУ. Периодически появляются и схемы, где механическая связь используется лишь как дублирующая, аварийная схема.

Назначение и требования к рулевым устройствам

Рулевое устройство предназначено для изменения поворота судна и удержания его на курсе путем поворота руля на определенный угол или удержания его в диаметральной плоскости судна.

В состав рулевого устройства входят четыре основных узла:

  1. руль — для восприятия давления воды и поворота судна;
  2. рулевой привод — для связи с рулевой машиной и передачи вращающего момента на баллер;
  3. рулевая машина (двигатель)—для обеспечения работы рулевого привода;
  4. телединамическая передача (телемотор) —для связи рулевой машины с постами управления судном.

Все суда морского флота оборудуются основной механической и запасной ручной или механической рулевой машиной. По требованию Регистра мощность основной рулевой машины и привода должна быть достаточной для перекладки руля с, борта на борт (2X35°) за время не более 30 сек на полном переднем ходу судна.

Ручной привод должен перекладывать руль за время не более 100 сек при этих же условиях. Мощность запасного механического привода должна быть достаточной для перекладки руля с 20° одного до 20° другого борта за время не более 60 сек при скорости переднего хода, равной половине полной, но не менее 6 узлов. Переход с основного привода на запасной не должен занимать более двух минут.

Предлагаем ознакомиться  Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: простые схемы и проекты! 115 фото как построить самодельное устройство для зарядки

Рулевое устройство должно быть экономичным, надежным и безопасным в работе независимо от навигационных условий, в которые может попасть судно. На судне должно быть предусмотрено не менее двух разных постов управления рулевых устройств.

Обслуживание рулевых устройств

При обслуживании рулевых устройств необходимо руководствоваться общими указаниями по обслуживанию палубных механизмов, а также указаниями ССХ и заводов-изготовителей.


Рулевое устройство должно быть в полной готовности к моменту выхода судна в рейс. Приготовление рулевой машины к действию производится по указанию вахтенного помощника капитана.

В процессе приготовления к действию паровой рулевой ма¬шины производится ее внешний осмотр, прогревается паропровод и машина, проверяется действие пускового золотника, серво¬мотора и клапана экономии. Все необходимые части смазы¬ваются. Телемотор заполняется рабочей жидкостью, если необхо¬димо, и проверяется плотность гидравлической системы по удер¬жанию давления масла.

У секторного или механического винтового привода обращается особое внимание на состояние шестерен, червяков и червячных колес. При сломанных или треснутых зубьях работа рулевого привода запрещается.

В электрогидравлической рулевой машине проверяется уровень масла в расширительном бачке, действие и переход с одного насоса на другой и с основного привода на запасной и обратно, плотность соединений и отсутствие пропусков рабочего масла из системы.


Действие рулевого устройства проверяется пробными пусками с контролированием согласованности действия всех узлов. Замеченные ненормальности в работе устраняются.

Вахтенный моторист или машинист обязан не менее двух раз за вахту проверять работу рулевой машины и смазывать трущиеся части на ходу судна. При этом также проверяется нагрев трущихся деталей на ощупь или по показаниям термометров и наличие шумов и стуков в рабочих частях рулевого устройства.

В гидравлических системах проверяется уровень масла в бачках, не допускается снижение уровня ниже метки на указательной шкале или колонке.
При длительной работе рулевого устройства необходимо работать поочередно рулевыми машинами, если их две.

Предлагаем ознакомиться  Система SRS автомобиля

О всех замеченных ненормальностях в работе рулевого устройства необходимо немедленно докладывать вахтенному механику. В случае нагрева трущихся частей машины выше нормы выделяется самостоятельный вахтенный для наблюдения за рулевым устройством.

Вывод электрической и электрогидравлической рулевой машины из действия производится отключением питания электродвигателя.
Гидравлическая система должна быть проверена на плотность и на отсутствие течи рабочей жидкости из системы.

Рулевое колесо и рулевая колонка

Садясь в автомобиль на место водителя, первое, что вы видите, — это рулевое колесо. Вращая его в ту или иную сторону, вы направляете автомобиль. Ничего в рулевом колесе (или руле) сложного нет… если это, конечно, руль автомобиля самой простой комплектации. В современных автомобилях руль — это и место для установки подушки безопасности, и пульт управления аудиосистемой вместе с телефоном, также это контроллер для управления бортовым компьютером.

Рулевая колонка, это, по сути, два вала (реже один), соединенных между собой универсальными шарнирами (похожими на карданные). Она призвана передавать вращение от рулевого колеса к рулевому механизму. На многих нынешних автомобилях предусмотрена регулировка угла наклона рулевого колеса и расстояния его вылета.

ПримечаниеДля обеспечения высоких показателей пассивной безопасности, к проектированию рулевой колонки относятся так же серьезно, как и, например, к проектированию сиденья. Это связано с тем, что при фронтальном столкновении рулевое колесо не должно смещаться более, чем это допустимо. Поэтому при столкновении рулевая колонка должна складываться или ломаться в определенных местах.

Рулевой механизм


На современных легковых автомобилях применяются два самых распространенных типа рулевых механизмов: червячный и реечный.

ИнтересноОгромное значение имеет место расположения на подрамнике рулевого механизма относительно воображаемой оси управляемых колес. Так, установка рулевого механизма за передней осью или перед ней в итоге может кардинально изменить поведение автомобиля на дороге, поэтому конструкторы при проектировании автомобиля подходят к этому вопросу очень серьезно.

Рулевой привод с зависимой подвеской автомобиля

Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами).

Предлагаем ознакомиться  Смазка интимная какая лучше всех

При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей.

Типы рулевых механизмов

Устройство рулевого механизма различается в зависимости от способа преобразования крутящего момента. По этому параметру выделяют червячный и реечный виды механизмов. Существует еще винтовой тип, принцип работы которого схож с червячной передачей, но он имеет больший КПД и реализует большее усилие.

Требования к рулевому управлению автомобиля

Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:

  • Обеспечение заданной траектории движения с необходимыми параметрами поворотливости, поворачиваемости и устойчивости.
  • Усилие на рулевом колесе для осуществления маневра не должно превышать нормированного значения.
  • Суммарное число оборотов руля от среднего положения до каждого из крайних не должно превышать установленного значения.
  • При выходе из строя усилителя должна сохраняться возможность управления автомобилем.

Существует еще один стандартный параметр, определяющий нормальное функционирование рулевого управления – это суммарный люфт. Данный параметр представляет собой величину угла поворота руля до начала поворота управляемых колес.

Значение допустимого суммарного люфта в рулевом управлении должно быть в пределах:

  • 10° для легковых автомобилей и микроавтобусов;
  • 20° для автобусов и подобных транспортных средств;
  • 25° для грузовых автомобилей.

Усилители руля

Итак, как отмечали выше, на современных автомобилях устанавливаются усилители руля, такие виды как ЭУР, ЭГУР, ГУР и ряд других. Планетарные передачи, рейки с переменным сечением можно считать условно как механические виды усилителей. Остановимся на первых трех подробнее.

Шарнирное соединение деталей рулевого привода автомобилей

https://www.youtube.com/watch?v=5rMIudOvxeY

а — ГАЗ-53А; 6-ЗИЛ-130; в — МАЗ; 1— масленка; 2 — пята; 3 — коническая пружина; 4 — крышка; 5-стопорное кольцо; 6 и 15 — наконечники; 7 и 17— трубы; 8 — резиновое кольцо; 9— обойма; 10 — резиновый колпак; 11 — кольцо; 12 — полусферический палец; 13 и 19 — сухари; 14-сменный вкладыш; 16 — хомут; 18 — пробка; 20 — пружина; 21 — ограничитель.

Оцените статью
Помощники
Adblock detector