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.