Призначення і типи рульових механізмів і приводів
Рульовий механізм забезпечує поворот керованих коліс з невеликим зусиллям на рульовому колесі. Цього можна досягти збільшенням передавального відношення рульового механізму. Однак передавальне відношення обмежене кількістю обертів рульового колеса. Якщо вибрати передавальне відношення більше 2...3, то істотно збільшується час, необхідний на поворот автомобіля, а це недопустимо за умовами руху. Тому передавальне відношення в рульових механізмах вибирають у межах 20...30, а для зменшення зусилля на рульовому колесі в рульовий механізм або привод вмонтовують підсилювач.
Обмеження передавального відношення рульового механізму також пов’язане з властивістю оборотності, тобто здатністю передавати зворотне обертання через механізм на рульове колесо. При великих передавальних відношеннях збільшується тертя у зачепленнях механізму, властивість оборотності зникає, і само повертання керованих коліс після повороту в прямолінійне положення виявляється неможливим.
В якості рульових механізмів використовуються наступні передачі:
“ черв’як – ролик “ - ГАЗ – 53А, УАЗ, “ Москвич “, “ Волга “ ;
“ черв’як – сектор “ – КрАЗ – 257, Урал – 375Д;
“ гвинт – гайка “ - ЗИЛ – 130;
“ гвинт – гайка і рейка – зубчастий сектор “ – ЗИЛ – 130, КрАЗ – 255Б;
“ рейка – шестерня” – ЗАЗ – 1102 “ Таврія “;
“ конічні шестерні “ – трактор Т- 16М
По взаємному розміщенню рульового колеса і рульового механізму розрізняють рульові керування з суміщеним (рис. 17. 3, а) чи роздільним (рис. 17. 3, б) рульовим колесом і рульовим механізмом.
Рис. 17. 3. Типи рульових керувань:
а – рульове керування з суміщеним рульовим колесом і рульовим механізмом, суцільною трапецією і механічним приводом; б – рульове керування з роздільним рульовим колесом і рульовим механізмом, розчленованою трапецією і механічним приводом
з гідропідсилювачем; 1 – рульове колесо; 2 – сошка; 3 – рульовий механізм; 4 – поздовжня тяга; 5, 7 – поворотні важелі; 6 – поперечна тяга; 8 – цапфа колеса; 9 – карданна передача; 10 – гідропідсилювач; 11 – поворотний вал сошки;
в – об’ємне рульове керування; 1 – насос живлення; 2 – запобіжний клапан; 3 – насос – дозатор; 4 – рульове колесо; 5 – гідравлічний силовий циліндр; 6 – трубопроводи;
7 – поперечна тяга; 8 – бак
При суміщеному рульовому керуванні ведучий елемент рульового керування 3 встановлюється на нижньому кінці вала рульового колеса 1, а при роздільному з’єднується з ним через карданну передачу 9. До першого типу відносяться рульові керування автомобілів ГАЗ – 53А, “ Волга ”,
“ Москвич “, ЗАЗ – 1102 “ Таврія”; до другого – автомобілів ЗИЛ – 130, КамАЗ – 5320.
За місцем розташування рульової трапеції відносно керованого моста розрізняють рульові приводи з переднім (рис. 17. 3, в) і заднім
(рис. 17. 3, а) розміщенням трапеції. Трапеція з переднім розміщенням застосовується на автомобілях ГАЗ – 66, УАЗ – 452; із заднім – на автомобілях ГАЗ – 53А, ЗИЛ – 130, УАЗ – 451.
Важелі 5 і 7 (рис. 17. 3, а) поворотних цапф об’єднуються однією поперечною тягою 6 чи з двома шарнірами, також з’єднаними між собою тягою. В першому випадку трапецію називають суцільною, а в другому – розчленованою. Розчленовані трапеції застосовують на легкових автомобілях, які мають незалежну підвіску керованих коліс. В рульовому керуванні з суцільною трапецією привод до трапеції здійснюється поздовжньою тягою 4; привод до розчленованої трапеції – поздовжньою тягою, поздовжнім валом сошки чи сошкою 2, встановленою на поворотному валі 11 рульового механізму.
Рульові керування оснащуються підсилювачами рульового приводу, які призначені для створення додаткового зусилля з метою полегшення керування автомобілем. Виняток складають легкові і деякі вантажні автомобілі. Найбільш поширені гідравлічні і пневматичні підсилювачі.
Гідравлічні підсилювачі різноманітні по конструкції, їх розрізняють за цільовим використанням насоса, розміщенням агрегатів і можливості застосування механічного приводу в якості дублюючого.
За цільовим використанням насоса підсилювачі поділяються на автономної і суміщеної дії. В перших насос живить тільки гідравлічну систему підсилювача, в других також і інших споживачів. Перша група підсилювачів використовується на автомобілях ЗИЛ – 130, ГАЗ – 66. До другої групи відносяться підсилювачі автомобілів БелАЗ (насос приводить в рух гідросистему перекидного механізму кузова).
За розміщенням агрегатів розрізняють наступні схеми:
гідро циліндр, розподільник і рульовий механізм утворюють спільний вузол ( ЗИЛ – 130 );
рульовий механізм і розподільник виконані в одному агрегаті, гідроциліндр – окремо (трактор Т – 150К);
гідроциліндр і розподільник виконані в спільному вузлі окремо від рульового механізму (БелАЗ – 540);
гідроциліндр, розподільник і рульовий механізм є окремими вузлами ( ГАЗ – 66 ).