Рулевое управление – это объединенные в систему узлы, механизмы и устройства, обеспечивающие изменение направления движения трактора.

В колесных моделях тракторов изменение направления перемещения машины производится поворотом на различные углы передних управляемых колес. При повороте передние и задние колесные пары описывают дугу вокруг общего центра, расположенного на продолжении задней колесной оси.

Работа системы рулевого управления базируется на взаимодействии рулевого механизма, выполняющего функцию передачи управляющего воздействие от руля оператора с рулевым механизмом, преобразующим переданное ему усилие в поворот колес.

Передняя ось. Рулевые тяги

В систему управления направлением движения колесной тракторной техники входят:

• Установленная на переднем мосту рулевая трапеция, образованная двумя соединенными друг с другом сошкой поперечными тягами, концы которых контактируют с поворотными рычагами;
• Соединенные карданными шарнирами последовательно расположенные рулевой, промежуточный, средний и передний валы, передающее вращение рулевого колеса гидравлическому усилителю;
• Закрепленное на размещенном в трубе рулевой колонки переднем валу рулевое колесо с изменяемой высотой и наклоном;
• Рулевая колонка с механизмами, обеспечивающими наклон и изменение высоты рулевого колеса;
• Смонтированные в одном корпусе, расположенном впереди радиатора, рулевой механизм и гидроусилитель, осуществляющий промежуточную гидравлическую и механическую связь руля оператора с колесами трактора;
• Обеспечивающий работу гидроусилителя гидравлический контур, в который входят насос шестеренчатого типа, распределитель рабочей жидкости, силовой цилиндр и датчик, выдающий команду на блокировку дифференциала заднего моста;
• Рулевой механизм, состоящий из червяка, размещенного в опирающейся на два радиальных подшипника эксцентричной втулке; двухвенцового сектора, находящегося в постоянном контакте с червяком и рейкой, соединенной со штоком силового цилиндра; и укрепленного в хвостовой части червяка, золотника;

Передающие перемещение сектора к узлам рулевой трапеции поворотный вал и сошка.

Гидравлический усилитель руля

Гидравлический усилитель руля (ГУР) – это гидромеханическое устройство, предназначенное для:

• снижения уровня необходимых для поворота трактора физических усилий оператора;
• улучшения управления изменением направления движения трактора;
• уменьшения возникающих во время движения передних колес по неровностям ударов и вибраций на рулевое колесо.

Особенную актуальность устройство приобретает при увеличенных нагрузках на передние колеса – во время движения на высокой скорости и при работе с тяжелым навесным оборудованием.

Конструкция гидроусилителя

Основные конструктивные элементы гидроусилительного устройства:

• Выполняющий функцию емкости для рабочей жидкости и основы для крепления деталей корпус;
• Обеспечивающий циркуляцию масла в гидравлическом контуре устройства насос шестеренчатого типа;
• Постоянно контактирующий с червяком рулевого механизма сектор, укрепленный на поворотном валу;
• Имеющий три опорных точки поворотный вал, передающий поворотное движение сектора закрепленной на его конце сошке, соединенной с поперечными тягами передних колес;
• Контактирующая с сектором рейка, передающая ему поступательное движение поршня цилиндра через связывающий их шток;
• Зафиксированный тремя парами ползунов, подпертыми пружинами, золотник, укрепленный на конце червяка рулевого механизма;
• Фильтр очистки циркулирующего в гидравлическом контуре масла;
• Ограничивающий уровень давления рабочей жидкости в гидроусилителе предохранительный клапан;

Гидравлическая система автоматики блокирующей дифференциал заднего моста (АБД), в состав которой входят датчик, золотник, маховик, щуп и кран.

Схема работы рулевого гидроусилителя

Основной принцип работы гидравлического усилителя руля – увеличение гидравлического усилия при росте сопротивления повороту машины.

Возникающее во время поворота машины сопротивление вызывает осевое смещение червяка рулевого механизма, под действием которого сжимаются пружины ползунов, удерживающих золотник гидрораспределителя.

Когда сопротивление маневру превышает усилие предварительного сжатия всех трех пружин, золотник изменяет свое положение и открывает доступ рабочей жидкости в одну из полостей силового цилиндра.

Поданное в цилиндр масло перемещает поршень, усилие которого передается через соединенную с ним рейку на зубчатый сектор, который вращает поворотный вал.

После прекращения действия возникающего при повороте сопротивления пружины распрямляются и золотник устанавливается в нейтральное положение, перекрывая поступление рабочей жидкости в цилиндр.

Если возникающее при маневре сопротивление не превышает усилие предварительного сжатия пружин, поворот производится рулевым механизмом без подключения гидроусилительного устройства.

Управление режимами блокировки дифференциала заднего моста производится с использованием расположенной на рабочем месте оператора рукоятки, соединенной тросом с краном датчика АБД.

При автоматическом режиме работы АБД работает по следующему алгоритму:

При прямолинейном движении трактора задний дифференциал заблокирован гидравлическим цилиндром, в который через золотник датчика поступает масло из корпуса гидроусилителя.

При повороте передних колес на угол, превышающий 13 градусов, связанная с золотником рейка изменяет его положение, перекрывая доступ масла в блокирующий дифференциал цилиндр. Прекращение подачи масла сопровождается сливом находящегося в полости цилиндра масла. В результате дифференциал освобождается от блокировки.