Устройство и работа узлов гидросистемы рулевого управления и автомата вождения

Насос-дозатор (рис. 7.26) предназначен для подачи масла в полость силового гидроцилиндра порциями, пропорциональными повороту руля, которые сохраняются как при неработающем насосе НШ-10Е, так и при его работе.

Рис. 7.26. Насос-дозатор и схема его работы:

1 – рулевое колесо; 2 – гидроцилиндр рулевого управления; 3 – гидроцилиндр автомата вождения; 4, 24 – обратные клапаны; 5 – золотник; 6– втулка; 7 – предохранительный клапан; 8– обойма с роликами; 9– сателлит; 10, 11– пазы длинные; 12– пазы короткие; 13– отверстия слива золотника; 14,15 – пазы пружины нейтральной позиции; 16,17,18,19,20 – отверстия втулки; 21– предохранительный клапан магистрали силового цилиндра; 22– обратный клапан

Золотник имеет ряд спаренных отверстий 13, один ряд коротких пазов и два ряда длинных пазов, смещенных относительно друг друга.

Втулка имеет ряд спаренных отверстий 20 малого диаметра, два ряда одинарных отверстий 18 и 19 и два ряда спаренных отверстий 16 и 17. Кольцевые каналы нагнетания, слива и подачи масла в полости гидроцилиндров выполнены на внешней поверхности втулки, что упрощает технологию изготовления.

Рабочими элементами насоса-дозатора являются обойма 8 с семью выступами и сателлит 9 с шестью зубьями. Выступы обоймы с зубьями сателлита обра­зуют сложное зацепление. Причем толщина обоймы больше сателлита, что позволяет при допустимом зазоре свободно перемещаться сателлиту по выступам.

В работе между выступами и сателлитом образуется семь рабочих камер.

При вращении сателлита его зубья скользят по обойме, входят или выходят из рабочих камер, изменяя объем рабочих полостей. Например, если какой-нибудь из шести зубьев накатывается на выступ, то рабочая камера рядом с этим зубом заполняется маслом, а с противоположной стороны, где происходит уменьшение рабочего объема, жидкость вытесняется в распределитель. В корпусе установлен карданный вал, один конец которого соединен с сателлитом, а другой через пружины нейтральной позиции и паз 14 - с золотником 5.

Золотник в свою очередь через шлицевое соединение приводится во вращение от вала, связанного с рулевым колесом. Золотник 5 и втулка 6 совместно выполняют роль распределителя. В корпусе насоса-дозатора ввернуты четыре штуцера, два из кото­рых соединены с трубопроводами нагнетания и слива, а два - с полостями силовых гидроцилиндров. Золотник 5 имеет продольные длинные 11 и короткие 10 пазы, два ряда сливных отверстий 13 и кольцевые канавки.

Втулка 6 охватывает золотник 5 по всей его длине и имеет два ряда спаренных отверстий и три ряда одинарных 18, 19 и один ряд спаренных отверстий малого диаметра 20. Втулка и золотник установлены в корпусе и сцентрированы между собой пружиной, проходящей сквозь пазы 15.

В корпусе выполнено четыре кольцевых канала. Один соединен с нагнетательной магистралью, два средних с силовыми гидроцилиндрами, а четвертый - со сливной магистралью. На цилиндрической поверхности корпуса выполнен ряд отверстий, соединенных с полостями рабочей пары (обойма-сателлит) насоса-дозатора.

При нейтральном положении золотника его отверстия 13 совмещены со спаренными отверстиями 20 втулки, а продольные пазы золотника находятся в промежутке между рядами спаренных 16 и 17 и одинарных 18 отверстий. В этом случае масло из нагнетательной магистрали проходят через отверстия 20, отверстия 13 и через пазы 14 и 15 уходит в сливную магистраль. Схема движения масла показана на рисунке.

С началом вращения рулевого колеса втулка отстает от золотника на несколько градусов за счет сжатия пружины нейтральной позиции. В результате сливные отверстия золотника и втулки смещаются, часть масла направляется через короткие продольные пазы золотника в рабочие камеры насоса-дозатора, а часть продолжает уходить на слив.

При повороте рулевого колеса более чем на 6° сливные отверстия перекрываются полностью, слив масла прекращается, и весь его поток направляется в рабочие камеры насоса-дозатора. Масло через одинарные отверстия втулки, длинные продольные пазы золотника и спаренные отверстия втулки попадает в один из средних кольцевых каналов корпуса и далее в гидроцилиндры. Штоки гидроцилиндров перемещаются, поворачивая колеса.

Из других полостей гидроцилиндров масло подводится к отверстиям 16 или 17 втулки, совмещенной с пазами 10 или 11 золотника, и уходит на слив через пазы 14.

При прекращении вращения рулевого колеса пружины нейтральной позиции возвращают золотник в нейтральное положение, совмещаются торцевые отверстия золотника и малые спаренные отверстия втулки, и масло уходит на слив, а полости гидроцилиндров запираются, и колеса остаются в фиксированном положении.

Если насос НШ-10Е не подает жидкость (работа без усиления) в насос-дозатор, то при вращении рулевого колеса насос-дозатор перекачивает масло из одних полостей гидроцилиндров в другие, а усилие, необходимое для поворота рулевого колеса, возрастает в несколько раз.

Обратный клапан 22 открывает путь маслу от насоса НШ-10Е к насосу-дозатору, а при неработающем насосе НШ-10Е перекрывает доступ масла от насоса-дозатора к насосу НШ-10Е. Шариковый клапан 4 закрывает путь маслу на слив при работающем насосе НШ-10Е, а при неработающем насосе НШ-10Е перепускает масло из сливной магистрали к насосу-дозатору.

Предохранительный клапан 7 срабатывает при повышении давления в гидросистеме свыше 10 МПа, масло от насоса НШ-10Е через клапан уходит на слив.

При встрече управляемых колес с препятствиями дороги они отклоняются и перемещают штоки гидроцилиндров. Если сила, действующая со стороны препятствия на колеса велика, то в рабочих полостях силовых гидроцилиндров создается повышенное давление и масло через предохранительные клапаны магистралей силового цилиндра 21, отрегулированные на 30 МПа, сжимая пружину, уходит на слив, гидро­система предохраняется от аварий.

Распределитель автомата вождения золотникового типа состоит из корпуса 1 (рис. 7.27) с запрессованной втулкой 2, внутри которой расположен золотник 3. Для соединения со скользящим

Рис. 7.27. Распределитель автомата вождения:

1 – корпус; 2 – распределительная втулка; 3 – золотник; 4 – крышка; 5 – корпус стакана; 6–стакан; 7– пружина; 8– плоская пружина; 9– палец; 10 – сухарь; 11 – пробка; 12 – крышка стакана; 13 – резиновое кольцо; а – нагнетательная полость; б – сливная полость; в и г – полости, соединяющиеся с гидроцилиндром

стаканом 6 золотник имеет Т- образный паз, в который входит цилиндрический буртик стакана. Перемещение стакана с одной стороны ограничено корпусом 5, с другой - крышкой 12. Внутри скользящего стакана помещены пружина 7, два сухаря 10, палец 9 и пробка 11. Такое устройство необходимо для компенсации зазоров при износе шаровых поверхно­стей пальцев и сухарей. Для гашения автоколебаний колес в распределителе предусмотрен гаситель, состоящий из резинового кольца и спиральной плоской пружины 8, вставленных в расточку пробки. Трение, создающееся между резиновым кольцом и крышкой, ликвидирует колебания, и система работает спокойно.

Резьбовой конец пальца 9 закреплен на рычаге с помощью корончатой гайки и механически связан с копирами. В передней крышке 4 установлен фланец, с помощью которого корпус распределителя соединяется с корпусом двойного гидроцилин­дра. Крышка в нижней части имеет осевое отверстие, соеди­няющее торцевую полость распределителя с атмосферой. Че­рез отверстие выводятся утечки масла из корпуса распределителя, проникающие в торцовую полость через сальник.

Полость нагнетания с полостью слива сообщается посредством радиальных каналов в форме щелей, расположенных по окружности втулки 2 через 120°, выполненных в кольцевых каналах в и г. Ширина щели - 3 мм.

Масло из системы поступает в кольцевой канал и заполняет полость нагнетания. В нейтральном положении два средних буртика золотника перекрывают радиальные каналы так, что по обе стороны поясков остаются щели (0,5 мм), масло проникает сквозь эти щели из полости нагнетания в сливную полость б и поступает на слив.

При перемещении золотника влево или вправо открывается одна из щелей каналов в и г, а другая перекрывается. Масло поступает в цилиндр управления колес. Наибольшая ширина открытия щели − 2,5 мм. Нейтральное положение плунжера относительно втулки обеспечивает механизм обратной связи, передвигающий для этой цели корпус распределителя.

Механизм подачи сигнала служит для отслеживания ис­кривления рядков и передачи горизонтального перемещения копиров на золотник распределителя.

Копирующее устройство состоит из трех датчиков-копиров 3 (рис. 7.28) полозкового типа или типа "копир-рыхлитель", установленных с помощью кронштейнов 22 на параллелограммных подвесках 6.

Датчики жестко соединены между собой регулируемой тягой 9 и подвешены к переднему брусу 7 на поворотных кронштейнах 20.

Датчик-копир имеет боковые перья 21, которые установлены параллельно поверхности почвы на ширину между корнеплодами в рядке. Для заглубления перьев в почву датчик типа "копир-рыхлитель" имеет культиваторную лапу, что повышает надежность контактирования корнеплодов при малой высоте их головок.

Рис. 7.28. Автомат вождения КС-6Б:

1 – рычаг поворотный, 2 – управляемые колеса; 3 – датчик полозовидный; 4– вилка захвата; 5 – гидроцилиндр подъема; 6 – верхняя тяга подвески; 7 – рама; 8 – вал переключателя; 9 – поперечная тяга; 10 – перестановочный рычаг; 11– продольная тяга; 12 – двуплечий рычаг; 13 – кронштейн рамы; 14 – поперечная тяга золотника; 15 – гидроцилиндр управления; 16, 17 – трубопроводы; 18 – золотник; 19 – гидроцилиндр силовой; 20 – подвижный кронштейн; 21– перо ко­пира; 22 – кронштейн копира

Параллелограммная подвеска 6 обеспечивает параллельное движение датчиков при изменении высоты копирования, а поворотные кронштейны 20 – горизонтальное смещение копиров.

Передаточный механизм служит для передачи сигнала от копирующего устройства на золотник распределителя.

Смещение датчиков 3 через поперечную тягу 9 перестановочного рычага 10, продольную тягу 11, двуплечий рычаг 12 и поперечную тягу 14 передается на золотник и смещает его из нейтрального положения в соответствующую сторону, вызывая срабатывание распределителя.

Продольная тяга 11 имеет регулировку по длине для на­стройки копирующего устройства и золотника распределителя в нейтральное (среднее) положение. Для изменения передаточного отношения, от копирующего устройства к золотнику перестановочный рычаг 10 имеет два отверстия.

В конструкции механизма подъема дополнительно установлены две вилки-фиксатора 4, которые при подъеме в транспортное положение датчиков жестко фиксируют их от боковых смещений.

Спаренные гидроцилиндры 15 и 19 предназначены для управления передними колесами машины. Силовой гидроцилиндр 19 и гидроцилиндр управления 15 жестко соединены между собой торцами, а с противоположных концов выходят штоки. Шток силового гидроцилиндра присоединен к рычагу 1 поворота управляемых колес, а шток гидроцилиндра управле­ния – к кронштейну 13, закрепленному на балке переднего моста.

Силовой гидроцилиндр 19 соединен трубопроводами 17 с насосом-дозатором рулевого управления, а гидроцилиндр управления 15 – с распределителем 18 трубопроводами 16.