ГОСы / Трактора и Автомобили / 19

19.Рулевое управление предназначено для устойчивого сохранения заданного направления движения и для желаемого изменения его.

Рулевую трапецию и продольную рулевую тягу, обеспечи­вающие поворот управляемых колес, на­зывают рулевым приводом.

Водитель воздействует на рулевой при­вод через замедляющую передачу, кото­рая увеличивает приложенное к руле­вому колесу усилие водителя. Ее назы­вают рулевым механизмом. К сошке ру­левого механизма крепят второй конец продольной рулевой тяги.

Совокупность рулевого колеса с его валом, рулевого механизма и рулевого привода составляет рулевое управление машины.

В рулевых управлениях с механиче­ским усилением в механизме 3 исполь­зуют обычно механическую, червячную или зубчатую передачу.

В рулевых управлениях с гидроусили­телем применяют как механическую (зуб­чатую, винтовую) передачу, так и гид­равлический усилитель. Гидроусили­тели могут быть встроены совместно с механической передачей в общий руле­вой механизм или монтироваться от­дельно от рулевого механизма — в руле­вом приводе.

Гидрообъемное рулевое управление не имеет механического усилителя и для поворота использует энергию жидкости. Пропорциональность поворота управляе­мых колес и рулевого колеса 4 обеспе­чивается специальным насосом-дозато­ром 3.

По месту расположения рулевой тра­пеции относительно управляемого моста различают рулевые приводы с передним и задним расположением трапеции. Пе­реднее расположение трапеции — на тракторах ЮМЗ, автомобилях ГАЗ-66 и УАЗ-352; заднее — на автомобилях ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320; трак­торах МТЗ-80, МТЗ-82, Т-40М, Т-40АМ и др.

В рулевых трапециях могут при­меняться одна поперечная тяга 6 (рис. 6.22, а) или две (рис. 6.22, б), сое­диненных с сошкой 2 рулевого меха­низма. Трапеции с двумя поперечными рулевыми тягами применяют на универсально-пропашных тракторах МТЗ-80 и Т-40М, где это упрощает регулировку колеи передних колес, а также на лег­ковых автомобилях с независимой под­веской управляемых кол

Работа гусеничного движителя

Теоретическая поступательная скорость v_T гусеничного трактора, определяемая при условии равномерного вращения ведущих колес и отсутствия буксования или скольжения гусениц, может быть выра­жена в той же форме, какая была принята выше для колесного трак­тора, т. е.

где ω_к — угловая скорость;

r_к — теоретический радиус ведущих колес гусеничного движи­теля.

Двигаясь без буксования, трактор проходит за один, оборот веду­щих колес путь, равный периметру описанного многоугольника, обра­зуемого звеньями гусениц, укладывающимися на окружности колеса. Таким образом, для гусеничного трактора может быть написано следу­ющее соотношение:

где l_зв — шаг гусеничного звена;

z_к — число активно действующих зубьев ведущих колес.

Число z_к равно общему числу зубьев ведущих колес, если каждый зуб последовательно входит в зацепление с очередным звеном гусеницы. Если зацепление производится через зуб, как это иногда делают, то число активно действующих зубьев равно половине общего числа зубь­ев колес.

Из предыдущего уравнения имеем:

(31)

Шаг звена гусеницы по мере износа проушин и пальцев несколько увеличивается, Это соответственно меняет и величину радиуса r_к. Чтобы устранить возможные ошибки, теоретический радиус ведущих колес гусеничного движителя следует определять по фактическому среднему шагу всех звеньев, образующих гусеничную цепь. Он на­ходится путем измерения длины гусеничных цепей, раскладываемых на ровной поверхности и растягиваемых под нагрузкой. Радиус r_к может быть также определен экспериментальным путем но уравнению:

(31а)

где n_хол — число оборотов ведущих колес, замеренное при прохож­дении трактором вхолостую мерного гона длиной S на участке с высо­кими сцепными качествами.

Для гусеничного движителя такой метод определения радиуса г_к достаточно точен.

Если известна частота вращения n_к ведущих колес гусеничных дви­жителей в 1 мин, то теоретическая поступательная скорость трактора определяется по следующей формуле:

(32)

(В этой формуле l_зв в м; V_T в км/ч.)

Скорость, подсчитанная по приведенным формулам, является сред­ней. Вследствие того что гусеничная цепь представляет собой не гиб­кую ленту, а состоит из отдельных жестких звеньев, действительная поступательная скорость трактора не имеет постоянного значения; даже при равномерном вращении ведущих колес она меняется в неко­торых пределах с определенной периодической повторяемостью при каждом переходе заднего опорного катка на следующее звено гусени­цы. Таким образом, период, в течение которого происходит полный цикл изменения скорости, соответствует повороту ведущего колеса

гусеницы на угол

Интенсивность периодических колебаний скорости трактора воз­растает с повышением скорости движения, увеличением шага звеньев, а также в зависимости от некоторых других конструктивных парамет­ров гусеничного движителя. Возникающие вследствие колебаний ско­рости силы инерции и удары создают дополнительные нагрузки на де­тали движителя.

У тракторов сельскохозяйственного типа влияние периодических колебаний скорости движения невелико. У быстроходных гусеничных тягачей, где оно могло бы быть более значительным, интенсивность периодических колебаний скорости движения снижается путем при­менения гусениц с малым шагом звена. В дальнейшем изложении под поступательной скоростью движения гусеничного трактора будем понимать осредненную скорость, без учета отмеченной неравномерно­сти хода.

Перейдем теперь к анализу сил, нагружающих различные участки гусеничных цепей. Возьмем простейший случай равномерного движения трактора передним ходом на горизонтальном участке по твердой до­роге. Представим гусеницы в виде замкнутого обвода, огибающего четыре детали (рис. 26): ведущее колесо /, натяжное (направляющее) колесо 2, передний и задний опорные катки 3 и 4. При принятом зад­нем расположении ведущих колес на гусеничном обводе можно выделить четыре ветви: заднюю ведущую, верхнюю провисающую, пе­реднюю направляющую, или, как ее иногда называют, лобовую, и нижнюю опорную.

Если верхнюю ветвь рассматривать как абсолютно гибкую сво­бодную нить, то она под действием собственного веса будет провисать по цепной линии. В действительности, из-за предварительного натя­жения гусениц и центробежных сил, возникающих при перематывании гусениц но обводу, кривая провисания несколько отличается от цепной линии. В провисающей ветви возникают силы натяжения Т_о, которые приближенно можно считать одинаковыми во всех ее точках и определять по формуле:

где а — длина пролета прови­сающей ветви;

q — вес единицы длины гусеницы;

h₀ — относительный провес гусеницы (отношение стрелы провисания h к длине провисающего пролета);

v_о — скорость перематывания гусеницы по обводу;

g — ускорение свободного падения.

В приведенном уравнении первый член отражает действие стати­ческого (предварительного) натяжения гусеницы, а второй член — динамическое воздействие, оказываемое центробежными силами, кото­рые стремятся растянуть провисающую ветвь.

Роль динамических воздействий чувствительно возрастает по мере увеличения скоростей движения машины; на быстроходных гусенич­ных тягачах она может стать превалирующей.

Для уменьшения сил натяжения, необходимых для получения за­данной стрелы провеса, применяется установка под верхней ветвью гусеницы поддерживающих роликов.