Как устроен рулевой механизм зил 130

Как устроен рулевой механизм зил 130

Рулевое управление автомобиля ЗИЛ-130

На автомобиле ЗИЛ -130 рулевое управление снабжено гидравлическим усилителем, силовой цилиндр которого совмещен с рулевым механизмом.

Рулевое колесо закреплено на рулевом валу, установленном иа шарикоподшипниках в рулевой колонке, закрепленной на щите кабины. Рулевой вал с помощью промежуточного вала с двумя карданными шарнирами и скользящим шлицевым сочленением соединяется с валом гидравлического усилителя, совмещенного с рулевым механизмом, передающим усилие на рулевую сошку.

Рулевая сошка с помощью продольной рулевой тяги соединена с рулевым рычагом, закрепленным в верхнем ушке левого поворотного кулака передней оси. Рулевые рычаги, закрепленные в нижних ушках обоих поворотных кулаков, соединены поперечной рулевой тягой. Все соединения тяг осуществляются с помощью шаровых пальцев, входящих между сухарями, установленными в наконечниках тяг, и поджимаемых пружинами.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Гидроусилитель собран в чугунном корпусе, который закреплен с помощью кронштейна на раме автомобиля.

В цилиндрической части корпуса, закрытой с торца крышкой, установлен поршень с изготовленной на нем рейкой. Поршень уплотняется в цилиндре чугунными кольцами.

В поршне закреплена стопорными винтами шариковая гайка, через которую проходит винт рулевого механизма, наружный конец которого соединяется с карданным валом. Винт уплотнен в поршне и промежуточной крышке чугунными кольцами; наружное отверстие в поршне закрыто заглушкой.

В винтовой канал, образованный канавками на винте и в гайке, заложены шарики, облегчающие поворот винта в гайке. Шарики циркулируют по замкнутому пути, так как крайние канавки на гайке соединены между собой трубкой.

К верхнему концу корпуса прикреплены болтами промежуточная крышка и корпус золотника; между ними поставлено уплотнительное резиновое кольцо. К корпусу золотника на уплотнительном кольце прикреплена верхняя крышка, в которой вал винта лежит на игольчатом подшипнике и уплотнен самоподжимным сальником и уплотнительной манжетой.

На валу между двумя упорными шарикоподшипниками установлен золотник управления, имеющий на наружной поверхности две выточки.

Подшипники с золотником закреплены на валу регулировочной гайкой. Под гайкой поставлена коническая пружинная шайба, обеспечивающая постоянство затяжки подшипников.

Внутренние кольца подшипников при среднем нейтральном положении золотника располагаются с зазором мм от выступающей части корпуса золотника, что дает возможность золотнику с валом перемещаться в осевом направлении на эту величину.

Золотник с валом в среднем нейтральном положении фиксируется шестью пружинами с двумя плунжерами каждая, установленными в каналах корпуса золотника. Плунжеры одной половиной торца упираются в кольца подшипников, а другой — в торцы промежуточной и верхней крышек.

Снаружи к корпусу золотника присоединяются два шланга от насоса гидроусилителя. Сливной шланг присоединяется к отверстию, сообщающемуся двумя каналами с концами золотника, а нагнетательный — с отверстием канала, подходящего к середине золотника. Между каналами расположен шариковый клапан, соединяющий каналы между собой при неработающем насосе. В этом случае возможна работа рулевого механизма без гидроусилителя.

С рейкой поршня входит в зацепление зубчатый сектор, изготовленный вместе с валом, который установлен на бронзовых втулках в приливе корпуса и боковой крышке. Между крышкой и корпусом установлено уплотнительное кольцо. Наружный конец вала уплотнен в корпусе самоподжимным сальником и резиновой манжетой. На шлицах вала закреплена гайкой рулевая сошка. С внутренним концом вала соединена головка регулировочного винта, завернутого в крышку и закрепленного контргайкой. Винт уплотнен резиновым кольцом. С помощью винта регулируют положение сектора и боковой зазор в зацеплении его зубьев с зубьями рейки. Для этого зубья сделаны скошенными. В нижней части корпуса гидроусилителя имеется сливное отверстие, закрытое магнитной пробкой.

Насос гидроусилителя лопастного типа закреплен на двигателе с левой стороны. Шкив насоса соединен со шкивом коленчатого вала ременной передачей. Устройство и принцип действия насоса были рассмотрены выше.

Гидроусилитель работает следующим образом.

При вращении вала насоса с ротором лопасти его захватывают масло, поступающее из бачка, и нагнетают его через калиброванное отверстие в нагнетательную магистраль и к золотнику управления гидроусилителя.

При среднем положении рулевого колеса золотник под действием пружин с плунжерами удерживается в среднем нейтральном положении, и масло, поступающее к золотнику, через его выточки и сливные каналы по сливной магистрали возвращается обратно через фильтр

в бачок и обе полости корпуса, не оказывая действия на поршепь гидроусилителя (положение /).

При повороте рулевого колеса в какую-либо сторону (например, направо) на винте, вращающемся на шариках в гайке вследствие сопротивления, оказываемого сектором перемещению рейки, возникает реактивное осевое усилие, сдвигающее винт назад. Вместе с винтом сдвигается и золотник в пределах его возможного хода, и задняя выточка золотника соединяет канал передней полости Б цилиндра со сливным каналом и сливной магистралью, а передняя выточка соединяет нагнетательную магистраль с каналом задней полости А цилиндра. Давление масла в этой полости возрастает, и поршень, перемещаясь вперед, поворачивает сектор и через рулевой привод — колеса автомобиля направо (положение II).

Как только водитель перестанет поворачивать рулевое колесо, золотник становится под действием плунжеров в нейтральное положение, и действие гидроусилителя прекращается (положение /).

При повороте рулевого колеса в обратную сторону золотник смещается вперед, направляя масло в переднюю полость Б цилиндра и соединяя заднюю полость А со сливной магистралью (положение III ). При этом колеса будут поворачиваться влево.

Таким образом усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу, необходимо лишь для включения гидроусилителя, который и обеспечивает в основном поворот колес.

Для того чтобы при различных условиях поворота водитель испытывал на рулевом колесе меняющееся сопротивление, т. е. «чувствовал дорогу», пространство между плунжерами гидроусилителя сообщено с нагнетательной магистралью. При повышении сопротивления повороту колес для перемещения поршня гидроусилителя требуется большее усилие, поэтому давление масла в нагнетательной магистрали возрастает. Под действием этого давления плунжеры сильнее прижимаются к кольцам подшипников, и для сдвига золотника требуется приложить несколько большее усилие, вследствие чего поворот рулевого колеса утяжеляется. При неисправности гидроусилителя рулевое управление может работать лишь от усилия водителя, которое в этом случае должно быть увеличено.

На автомобилях ЗИЛ -131 и ЗИЛ -133 рулевое управление с гидравлическим усилителем имеет устройство и принцип действия, аналогичные устройству и принципу действия автомобиля ЗИЛ -130. В сливную магистраль гидроусилителя включен радиатор трубчатого типа для охлаждения масла, расположенный над радиатором системы смазки двигателя.

Как устроен рулевой механизм зил 130

Гидравлический усилитель руля (ГУР) — автомобильная гидравлическая система, часть рулевого механизма, предназначенная для облегчения управления направлением движения автомобиля при сохранении необходимой «обратной связи» и обеспечении устойчивости и однозначности задаваемой траектории.

Он также обеспечивает безопасность водителя и всех пассажиров, т.к. даже если произошел разрыв шины, водитель может контролировать автомобиль. Это оборудование требует своевременного обслуживания. Усилители специально созданы для того, чтобы водителям грузовых автомобилей было легче управлять рулем. ГУР достаточно дорогостоящее удовольствие, а все из-за сложности приспособления, но, тем не менее достаточно распространен среди водителей. Обладает широкой многофункциональностью: уменьшает передаточное отношение рулевого механизма, что позволяет снизить количество оборотов руля между его крайними положениями, вследствие чего увеличивается маневренность; позволяет смягчить удары, которые ощущает водитель на руле, когда на дороге много ухабов или разорвалась передняя шина; автомобилем можно управлять даже когда усилитель выходит из строя; водитель прекрасно «чувствует» дорогу и осуществляет следящие кинематические действия.

Гидроусилитель руля устроен так, что при отказе усилителя рулевое управление продолжает работать (хотя руль при этом становится более «тяжёлым»).

В отечественной автопромышленности впервые был применён на автомобиле ЗИЛ-130.

Чтобы уменьшить усилия, затрачиваемые при повороте рулевого колеса, смягчения ударов, передающихся на рулевое колесо при наезде управляемых колес на неровности дороги, и повышения безопасности при разрыве шин переднего колеса, в конструкцию рулевого управления некоторых автомобилей вводят специальные гидроусилители.

Устройство

Пример гидроусилителя, совмещённого с рулевым механизмом — гидроусилитель, применяемый на автомобилях ЗиЛ — 130 и ЗиЛ — 131.

Основные части гидроусилителя руля автомобиля ЗиЛ — 130:

• Корпус.
• Корпус золотника.
• Крышки.
• Винт.
• Золотник.
• Упорные шариковые подшипники.
• Плунжеры.
• Пружины плунжеров.
• Регулировочная гайка.
• Шариковая гайка.
• Шарики.
• Поршень с зубчатой рейкой.
• Кольца поршня.
• Зубчатый сектор с валом.
• Регулировочный винт.

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля ЗиЛ — 130:

При прямолинейном движении — золотник за счёт плунжеров и пружин удерживается в нейтральном положении, при этом все каналы открыты. Масляный насос получает вращение от коленчатого вала через ремённую передачу и накачивает масло в усилитель. Из усилителя масло уходит на слив в бак.

При повороте — при вращении руля винт вращается и вкручивается в шариковую гайку. При этом он смещается вместе с золотником и подшипниками и смещает плунжеры, сжимая пружины. Как только подшипники упрутся в корпус, винт с золотником перестанет смещаться, а смещаться начнёт шариковая гайка с поршнем и рейкой, при этом как бы накручиваясь на винт. При смещении золотника центральный канал от насоса останется связанным с одним из боковых каналов, а другой боковой канал останется связанным с каналом слива. При смещении поршня усилие будет передаваться от рейки сектору, а от него через вал сошке. Так как центральный канал от масляного насоса связан с одним из боковых каналов, то масло пойдёт из него в одну из полостей гидроцилиндра и будет давить на поршень, помогая смещать его и облегчая усилие, прилагаемое на рулевое колесо.

При прекращении вращения руля — винт перестаёт вкручиваться в гайку и минимальное движение поршня передаётся на винт и золотник. Золотник возвращается в нейтральное положение. Все каналы открываются, масло от насоса начинает уходить на слив, и усилитель прекращает свою работу. Кроме того, возвращению золотника в нейтральное положение способствуют пружины, давящие на плунжеры и на подшипники.

При увеличении сопротивления повороту — начнёт возрастать давление в линии от насоса через золотник в одну из полостей гидроцилиндра. Эта линия связана с полостью между плунжерами, где находятся пружины. Повышенное давление будет давить на плунжеры, а они — на подшипники. Плунжеры будут стараться вернуть золотник в нейтральное положение. Часть масла начнёт уходить на слив, а водитель почуствует дополнительное сопротивление вращению руля — следящее действие за усилием.

При неработающем двигателе — насос не накачивает масло и усилитель не работает. Управление может осуществляться. При вращении руля поршень смещается и вытесняет масло из одной полости в другую через обратный клапан, и масло не мешает движению поршня.

гидроусилителя, совмещённый с продольной тягой установлен на КрАЗ — 255, фото: Ojp

Пример гидроусилителя, совмещённого с продольной тягой — гидроусилитель, применяемый на автомобилях МАЗ и КрАЗ — 255.

Основные части гидроусилителя руля автомобиля КрАЗ — 255:

• Цилиндр с поршнем и штоком.
• Корпус пальцев.
• Корпус золотника.
• Золотник.
• Обратный клапан.
• Стакан с сухарями, пальцем и пружиной.
• Палец продольной тяги с сухарями и пружиной.
• Упоры пальцев.

Принцип работы гидроусилителя руля автомобиля КрАЗ — 255:

При прямолинейном движении — золотник находится в нейтральном положении, все каналы открыты и масло от насоса уходит на слив.

При повороте — усилие от рулевого колеса передаётся через рулевой механизм на сошку. Сошка тянет шаровый палец, а он смещает стакан и золотник примерно на 1 мм. Как только стакан упрётся в корпус, усилие будет передаваться корпусу, а от него через другой шаровый палец продольной тяге и далее. Так как золотник сместился, канал от насоса остался связанным только с одной полостью цилиндра, а другая полость осталась связана с каналом слива. Масло, поступающее в цилиндр, смещает корпус за счёт давления в ту сторону, в которую его тянет сошка, облегчая водителю поворот руля. Масло, поступающее в цилиндр, давит на корпус за счёт давления, а опорой для него является поршень и шток, соединенные с балкой переднего моста.

При прекращении поворота руля — золотник возвращается в исходное положение за счёт остаточного давления масла, которое давит на торец золотника. Торцевая полость золотника связана с основным каналом отверстием в бурте.

При увеличении сопротивления повороту — растёт давление в усилителе, которое действует и на торцевую поверхность золотника и старается вернуть его в исходное положение, создавая дополнительное сопротивление на рулевом колесе. Следящее действие осуществляется по принципу остановки вращения руля.

Эксплуатация

Для предотвращения возникновения аварийно-опасных ситуаций, связанных с отказом системы рулевого управления автомобиля, необходимо периодически производить контроль наличия масла в бачке ГУРа. При заметном снижении его уровня, не связанного с температурой, углом поворота колес, наклоном автомобиля и т. п., необходимо проверить герметичность узлов гидравлического контура: шланги, места их вводов и т. д. Для увеличения срока службы элементов ГУРа и системы в целом, рекомендуется один раз в 1-2 года производить замену рабочей жидкости. В инструкции по эксплуатации большинства автомобилей подчеркивается, что нельзя удерживать колеса в крайнем положении более 5сек, так как это может привести к перегреву масла, вплоть до его закипания, и выходу системы из строя.

Сервомеханизмы

Сервомеханизм является разновидностью гидравлического усилителя рулевого управления. Применяются сервомеханизмы на гусеничной технике для уменьшения усилия, прилагаемого на рычаг управления при повороте.

Устройство сервомеханизма трактора Т — 130:

• Корпус.
• Толкатели.
• Поршни.
• Пружины.
• Рычаги с валиками.
• Плунжер.

Принцип работы сервомеханизма трактора Т — 130: При прямолинейном движении — отверстия в поршнях открыты и масло через них уходит от насоса на слив. При повороте — усилие от рычага передаётся толкателю. Толкатель прижимается к поршню, закрывает отверстие в поршне и давит на него. Перед поршнем начинает возрастать давление, за счёт него смещается плунжер и закрывает канал ко второму поршню. Так как масло теперь поступает только к закрытому поршню, давление возрастает настолько, что начинает смещать поршень, от поршня усилие передаётся на рычаг-валик-рычаг-вилка. При отпускании рычага — отверстие в поршне открывается, масло уходит на слив, давление падает, и все детали возвращаются в исходное положение.

Рулевое управление

Автомобиль ЗИЛ-130 оборудован рулевым управлением с гидроусилителем, объединенным в один агрегат с рулевым механизмом (рис. 51). Гидро­усилитель рулевого управления ЗИЛ-130 уменьшает усилие, которое необходи­мо приложить к рулевому колесу для поворота передних колес, смяг­чает удары, возникающие из-за неровностей дороги, и повышает безо­пасность движения, позволяя сохранить контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.

Рис. 51. Рулевое управление ЗИЛ-130:
1 — насос гидроусилителя; 2 — ба­чок насоса; 3 — шланг низкого дав­ления; 4 — шланг высокого давле­ния; 5 — колонка; 6 — контактное устройство сигнала; 7 — переключа­тель указателей поворота; 8 — клин крепления карданного вала; 9 — карданный вал; 10 — рулевой механизм ЗИЛ-130; 11 — сошка.

Рулевой механизм ЗИЛ-130 (рис. 52) имеет винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейку с зубчатым сектором. Передаточное отношение руле­вого механизма равно 20:1. Рулевой механизм ЗИЛ-130 прикреплен к раме и соединен с валом колонки рулевого управления карданным валом.

Рис. 52. Рулевой механизм ЗИЛ-130 с гидроусилителем:
1 — нижняя крышка; 2, 6, 14, 25, 29 и 41 — уплотнительные кольца; 3 — заглушка; 4 — картер рулевого механизма; 5 — поршень-рейка; 7 — винт рулевого управления ЗИЛ-130; 8 — шариковая гайка; 9 — желоб; 10 — шарик; 11 — поршневое кольцо; 12 — промежуточная крышка; 13 — упорный шарикоподшипник; 15 — шариковый клапан; 15 — золотник; 17 — корпус клапана; 18 — пружинная шайба; 19 — регулировочная гай­ка рулевого механизма ЗИЛ-130; 20 — верхняя крышка; 21 и 34 — сальники; 22 и 35 — упорные кольца сальников; 23 — наружная уплотнительная манжета; 24 — боковая крышка; 26 — упорная шайба; 27 — регулировочная шайба; 28 — стопорное кольцо; 30 — регулировочный винт; 31 — вал сошки; 52 — пробка сливного отверстия с магнитом; 33 — втулка вала сошки; 36 — резиновая манжета; 37 — гайка вала сошки; 33 — сошка; 39 — пружина; 40 — плунжер; 42 — установочный винт.

Устройство рулевого привода грузового автомобиля ЗИЛ — 130.

Одной из конструктивных особенностей рулевого привода является наличие продольной рулевой тяги.

Рулевой привод автомобиля ЗИЛ – 130 состоит из продольной и поперечной тяг и рычагов поворотных кулаков.

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.

Продольная тяга — трубчатая, с регулируемыми шарнирами шарового типа. При сборке шарнира регулировочную пробку 9 (рис. 5) заворачивают до конца, а затем отворачивают до первого возможного для шплинтовки положения (не менее 1/4 оборота) и шплинтуют. Это обеспечивает зазор в шарнире, необходимый для исключения поломки шарового пальца или тяги.

Рисунок 5 – Продольная рулевая тяга автомобиля ЗИЛ – 130.

1 – тяга; 2 – маслёнка; 3 – упор; 4 – пружина; 5 – шаровой палец; 6 – вкладыш; 7 – чехол; 8 – войлочная прокладка; 9 – пробка; 10 – шплинт.

Поперечная тяга — трубчатая. Для навинчивания головок (наконечников) с шаровыми шарнирами на концах тяги выполнена правая и левая резьба. С помощью головок регулируют схождение управляемых колес. Шарниры с самоподжимными сухарями (вкладышами) 3 (рис. 6) регулирования не требуют. Шаровые пальцы 4 должны поворачиваться с головкой от руки без заедания. Шарниры рулевых тяг смазывают по потребности. Сорт смазки: Литол-24, заменители — солидолы.

Рисунок 6 – Поперечная рулевая тяга автомобиля ЗИЛ – 130.

1 – тяга; 2 – головка; 3 – вкладыш; 4 – шаровой палец; 5 – пружина; 6 – крышка; 7 – резиновый уплотнитель; 8 – втулка; 9 – рычаг корпуса поворотного кулака.

Вопросы для самопроверки:

1. Объясните общее устройство рулевого привода;

2. Перечислите типы рулевого привода;

3. Объясните устройство рулевого привода автомобиля ГАЗ – 24;

4. Объясните устройство рулевого привода автомобиля ВАЗ — 2108;

5. Объясните устройство рулевого привода автомобиля ЗИЛ – 130.

Литература:

1. Тур Е.Я. Устройство автомобиля. – М.: Машиностроение, 1990.

2. Михайловский Е.В. Устройство автомобиля. – М.: Машиностроение, 1985.

3. Роговцев В.Л. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. – М.: Транспорт, 1989.

4. Пехальский А.П. Устройство автомобилей. – М.: «Академия», 2005.

Лекция

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: