Детали рулевого управления – Что такое рулевой вал. Устройство механизма рулевого управления автомобиля. Реечный тип рулевого механизма

Содержание

Ремонт деталей рулевого управления | ТО и ТР автомобиля

Дефектами деталей рулевого управления являются:

  1. износ червяка и ролика;
  2. износ вала сошки и втулок;
  3. износ подшипников и мест их посадки;
  4. износ резьбовых отверстий картера;
  5. износ деталей шаровых соединений рулевых тяг и погнутость тяг;
  6. ослабление крепления рулевого колеса на валу.

Разборка рулевого механизма

Для разборки рулевого механизма (автомобили ГАЗ-51 и ЗИС-150), снятого с автомобиля, необходимо:

  1. снять кнопку сигнала, отвернуть гайку рулевого вала и снять рулевое колесо;
  2. отвернуть гайку и снять рулевую сошку;
  3. отвернуть болты, снять боковую крышку вместе с валом сошки и слить из картера смазку;
  4. отвернуть болты, снять нижнюю крышку и вынуть из картера рулевой вал с червяком и подшипниками.

Ремонт деталей рулевого механизма

Износ червяка и ролика в известных пределах компенсируется соответствующей регулировкой. При большом износе эти детали заменяют одновременно.

Изношенные опорные шейки вала сошки восстанавливают хромированием до номинального размера или шлифуют под ремонтный размер бронзовых втулок, устанавливаемых в картере. Смятую или сорванную резьбу на конце вала сошки полностью удаляют резцом, затем наплавляют сваркой металл (наплавку ведут отводя тепло от зоны сварки), протачивают под требуемый размер и нарезают новую резьбу.

Смятые и забитые шлицы на конце вала сошки исправляют трехгранным напильником. Резьбовые отверстия картера, имеющие повреждения, заваривают и просверливают, а затем в них нарезают новую резьбу.

Изношенные места посадки подшипников в картере рулевого механизма растачивают и запрессовывают в них стальные кольца под размер подшипников.

Ремонт деталей рулевого привода

В рулевом приводе наибольшему износу подвергаются шаровые пальцы (рулевой сошки и поворотных рычагов) и вкладыши шаровых пальцев. Кроме того, иногда разрабатываются отверстия на концах тяг, срывается резьба, ослабляются или ломаются пружины и гнутся тяги. Ослабевшие или сломанные пружины и изношенные вкладыши шаровых пальцев заменяют новыми. Разработанные отверстия на концах рулевых тяг заваривают и обрабатывают слесарными инструментами.

Погнутую рулевую тягу можно выправить в холодном состоянии или с местным нагревом до температуры 800°. В том и другом случае перед правкой тяги заполняют сухим мелким песком.

Установка шарового пальца при раздаче

Рис. Установка шарового пальца при раздаче:
1 — матрица; 2 — шаровой палец; 3 — боек.

Изношенные шаровые пальцы ремонтируют двумя способами:

  1. На изношенную поверхность сваркой наплавляют слой металла. После этого поверхность обрабатывают на станке под требуемый размер. Вследствие трудоемкости и сложности процесса этот способ применяют очень редко.
  2. Шаровой палец нагревают до температуры 1000—1100°, устанавливают в специальную матрицу и ударами через боек производят раздачу пальца. Затем палец подвергают механической и термической обработке, предусмотренной при изготовлении пальца.

Сборка и регулировка рулевого механизма

Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-51

Рис. Рулевой механизм автомобиля ГАЗ-51:
1 — уплотняющее войлочное кольцо; 2 — нижняя крышка; 3 — пружина сальника; 4 — трубка провода звукового сигнала; 5 — регулировочные прокладки; 6 — кольцо нижнего подшипника червяка; 7 — сальник рулевого вала; 8 — червяк; 9 — пробка; 10 — конический роликовый подшипник; 11 — верхняя крышка картера; 12 — стяжной хомут рулевой колонки; 13 — провод; 14 — пружина сальника; 15 — сальник рулевого вала; 16 — контргайка регулировочного винта; 17 — регулировочный винт; 18 — боковая крышка; 19 — роликовый подшипник вала сошки; 20 — двойной ролик; 21 — вал сошки; 22 — бронзовая втулка; 23 — сальник; 24 — картер рулевого механизма; 25 — гайка крепления рулевого колеса; 26 — ступица рулевого колеса; 27 — роликовый цилиндрический подшипник рулевого вала; 28 — рулевая колонка; 29 — рулевой вал.

При сборке рулевого механизма с двойным роликом автомобиля ГАЗ-51 выполняют следующие операции:

  1. Запрессовывают в картер бронзовую втулку 22 с натягом 0,04—0,10 мм и развертывают ее разверткой под размер шейки вала рулевой сошки с расчетом получения зазора 0,025—0,1 мм.
  2. Устанавливают наружное кольцо верхнего роликового подшипника 10 в картер с зазором 0,01—0,07 мм.
  3. В верхний конец рулевой колонки устанавливают роликовый цилиндрический подшипник 27, а в нижний — пружину 14 с сальником 15; надевают колонку на шейку верхней крышки 11 картера и закрепляют ее стяжным хомутом 12.
  4. Снизу картера рулевого механизма вставляют рулевой вал с червяком 8 и двумя роликовыми коническими подшипниками, ставят наружное кольцо 6 нижнего подшипника и привертывают нижнюю крышку 2 с регулировочными прокладками 5 толщиной 0,12 мм (пергаментные) и 0,25 мм (картонные).
  5. На шлицы рулевого вала надевают рулевое колесо и закрепляют гайкой 25.
  6. Проверяют затяжку подшипников червяка. При правильной затяжке усилие, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, необходимое для поворота рулевого вала, должно равняться 0,3—0,5 кг. При отсутствии динамометра затяжку проверяют вращением вала, который должен легко вращаться и не иметь заметного осевого зазора.
  7. В боковую крышку 18 запрессовывают роликовый цилиндрический подшипник 19 и ввертывают регулировочный винт 17 вала рулевой сошки 21.
  8. Соединяют вал рулевой сошки (в сборе с роликом) с регулировочным винтом, устанавливают вал в картер и привертывают боковую крышку 18 с уплотняющей прокладкой.
  9. Устанавливают на конец вала сошки сальник 23, уплотняющее войлочное кольцо 1 в обойме, сошку и закрепляют ее гайкой.
  10. Производят регулировку зацепления ролика с червяком, для чего червяк ставят в положение, при котором ролик будет находиться посредине червяка (движение автомобиля по прямой).

В этом положении перемещают сошку в плоскости ее качания при работе и измеряют величину перемещения конца сошки.

Если это перемещение более 0,8 мм, то регулировку зацепления следует производить винтом боковой крышки. После окончания регулировки проверяют легкость вращения рулевого вала, который должен повертываться от усилия 1,6—2,2 кг, приложенного по касательной окружности рулевого колеса, затем устанавливают на регулировочный винт стопорную шайбу и завертывают контргайку винта.

Проверка степени затяжки подшипников рулевого вала

Рис. Проверка степени затяжки подшипников рулевого вала.

При сборке рулевого механизма с тройным роликом автомобиля ЗИС-150 выполняют следующие операции:

  1. Запрессовывают в картер рулевого механизма и в боковую крышку бронзовые втулки и развертывают их разверткой. Со стороны сошки в картер устанавливают пробковый сальник 3 и шайбу сальника 4, которую в трех местах отгибают.
  2. Устанавливают в картер наружное кольцо верхнего роликоподшипника, вставляют рулевой вал с червяком и подшипниками 8, наружное кольцо нижнего роликоподшипника и привертывают крышку 5 со стальными регулировочными прокладками 6.
  3. Сверху в рулевую колонку устанавливают сальник 11, шарикоподшипник 12, пружину, вставляют шпонку 13 в рулевой вал, надевают рулевое колесо и закрепляют его гайкой.
  4. Регулируют затяжку подшипников червяка прокладками нижней крышки так, чтобы усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, составляло 0,3—0,8 кг по динамометру.
  5. Вставляют в картер вал рулевой сошки 25 в сборе с трехрядным роликом и привертывают боковую крышку 19 с уплотняющей прокладкой. На крышку устанавливают резиновые уплотняющие кольца 21.
  6. Надевают на вал сошки регулировочные стальные кольца и упорную бронзовую шайбу. Завинчивают до отказа фасонную гайку, надевают рулевую сошку и проверяют правильность зацепления ролика с червяком. Для этого червяк и ролик устанавливают в среднее положение (движение автомобиля по прямой) и проверяют величину движения конца сошки (нормально должно быть не более 0,8 мм). При этом усилие для поворота вала, приложенное по касательной к окружности рулевого колеса, должно равняться 2,5 кг.
  7. После регулировки зацепления фасонную гайку закрепляют стопорной пластиной.

Рулевой механизм автомобиля ЗИС-150

Рис. Рулевой механизм автомобиля ЗИС-150:
1 — кронштейн крепления картера рулевого механизма; 2 — втулка вала рулевой сошки; 3 — пробковый сальник; 4 — шайба сальника; 5 — нижняя крышка; 6 — регулировочные прокладки подшипников червяка; 7 — крышка кронштейна; 8 — роликовые конические подшипники червяка; 9 — пробка; 10 — трубка провода сигнала; 11 — сальник; 12 — шарикоподшипник; 13 — шпонка; 14 — каркас рулевого колеса; 15 — рулевая колонка; 16 — провод звукового сигнала; 17 — рулевой вал; 18 — картер рулевого механизма; 19 — боковая крышка картера; 20 — стопорная пластина; 21 — резиновые уплотняющие кольца; 22 — регулировочные стальные кольца; 23 — упорная шайба; 24 — фасонная гайка; 25 — вал рулевой сошки; 26 — продольная балка рамы; 27 — рулевая сошка.

Рулевой механизм: описание,виды,назначение,принцип работы ,устройство.

 

Каждый узел и механизм автомобиля по-своему важен. Пожалуй, нет такой системы, без которой автомобиль мог бы нормально функционировать. Одна из таких систем – рулевой механизм. Наверное, это одна из самых важных частей машины. Давайте рассмотрим, как устроен этот узел, назначение его, элементы конструкции. А также научимся регулировать и ремонтировать эту систему.

Принцип работы реечной рулевой тяги

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм — является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Основными элементами рулевого механизма являются шестерня и рулевая рейка. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой.
Схема реечного рулевого механизма

1 – подшипник скольжения; 2 – манжеты высокого давления; 3 – корпус золотников; 4 – насос; 5 – компенсационный бачок; 6 – рулевая тяга; 7 – рулевой вал; 8 – рейка; 9 – компрессионный уплотнитель; 10 – защитный чехол.
Работа реечного рулевого механизма происходит следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается влево или вправо. Во время движения рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и совершают поворот управляемых колес.

Реечный рулевой механизм отличается простотой конструкции и как следствие,  высоким КПД, а также имеет высокую жесткость. Но такой тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от неровностей дороги, склонен к вибрациям. По причине своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм применяется на переднеприводных автомобилях 

 

Червячный рулевой механизм

Схема червячного редуктора

Этот рулевой механизм является одним из «устаревших» устройств. Им оснащены практически все модели отечественной «классики». Механизм применяется на автомобилях с повышенной проходимостью с зависимой подвеской управляемых колес, а также в легких грузовых автомобилях и автобусах.

Конструктивно устройство состоит из следующих элементов:

  • рулевой вал
  • передача «червяк-ролик»
  • картер
  • рулевая сошка

Пара «червяк-ролик» находится в постоянном зацеплении. Глобоидальный червяк представляет собой нижнюю часть рулевого вала, а ролик закреплен на валу сошки. При вращении руля ролик перемещается по зубьям червяка, благодаря чему вал рулевой сошки также поворачивается. Результатом такого взаимодействия является передача поступательных движений на привод и колеса.

Рулевой механизм червячного типа имеет следующие преимущества:

  • возможность поворота колес на больший угол
  • гашение ударов от дорожных неровностей
  • передача больших усилий
  • обеспечение лучшей маневренности машины

Изготовление конструкции достаточно сложное и дорогое – в этом главный ее минус. Рулевое управление с таким механизмом состоит из множества соединений, периодическая регулировка которых просто необходима. В противном случае придется заменять поврежденные элементы.

 

Рулевая колонка

Выполняет передачу вращательного усилия, которое создает водитель для изменения направления. Состоит она из рулевого колеса, располагаемого в салоне (на него и воздействует водитель, вращая его). Оно жестко посажено на вал колонки. В устройстве этой части рулевого управления очень часто используется вал, разделенный на несколько частей, соединенных между собой карданными шарнирами.

Такая конструкция сделана не просто так. Во-первых, это позволяет менять угол положения рулевого колеса относительно механизма, смещать его в определенную сторону, что нередко необходимо при компоновке составных частей авто. В дополнение такая конструкция позволяет повысить комфортабельность салона – водитель может менять положение рулевого колеса по вылету и наклону, обеспечивая максимально удобное его положение.

Во-вторых, составная рулевая колонка имеет свойство «ломаться» в случае ДТП, снижая вероятность травмирования водителя. Суть такова – при фронтальном ударе двигатель может сместиться назад и толкнуть рулевой механизм. Если бы вал колонки был цельным, изменение положения механизма привело бы к выходу вала с рулевым колесом в салон. В случае же со составной колонкой, перемещение механизма будет сопровождаться всего лишь изменением угла одной составляющей вала относительно второй, а сама колонка остается неподвижной.

Винтовой рулевой механизм

Винтовой рулевой механизм объединяет следующие конструктивные элементы: винт на валу рулевого колеса; гайку, перемещаемую по винту; зубчатую рейку, нарезанную на гайке; зубчатый сектор, соединенный с рейкой; рулевую сошку, расположенную на валу сектора.

 

Особенностью винтового рулевого механизма является соединение винта и гайки с помощью шариков, чем достигается меньшее трение и износ пары.

Принципиально работа винтового рулевого механизма схожа с работой червячного механизма. Поворот рулевого колеса сопровождается вращением винта, который перемещает надетую на него гайку. При этом происходит циркуляция шариков. Гайка посредством зубчатой рейки перемещает зубчатый сектор и с ним рулевую сошку.

Винтовой рулевой механизм в сравнении с червячным механизмом имеет больший КПД и реализует большие усилия. Данный тип рулевого механизма устанавливается на отдельных легковых автомобилях представительского класса, тяжелых грузовых автомобилях и автобусах.

Заключение

В целом механизм является достаточно надежным узлом, не требующим никакого обслуживания. Но при этом эксплуатация рулевого управления автомобиля подразумевает проведение своевременной диагностики для выявления неисправностей.

Конструкция этого узла состоит из множества элементов с подвижными соединениями. А где такие соединения есть, со временем из-за износа контактирующих элементов, в них появляются люфты, которые в значительной мере могут повлиять на управляемость авто.

Сложность диагностики рулевого управления зависит от его конструктивного исполнения. Так в узлах с механизмом «шестерня-рейка» соединений, которые необходимо проверять не так уж и много: наконечники, зацепление шестерни с рейкой, карданы рулевой колонки.

А вот с червячным механизмом из-за сложной конструкции привода точек диагностики значительно больше.

Что касается ремонтных работ при нарушении работоспособности узла, то наконечники при сильном износе просто заменяются. В рулевом механизме на начальном этапе люфт удается убрать регулировкой зацепления, а если это не помогло – переборкой узла с использованием ремкомплектов. Карданы колонки, как и наконечники – просто заменяются.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Инструменты, аксессуары и запасные части для автомобиля
  • Надежная и стабильная работа системы охлаждения двигателя
  • Рама и тягово-сцепное устройство: описание,устройство,фото.
  • Гидравлические толкатели: устройство,фото,описание.
  • Mercedes-Benz S 63 AMG седан, 2013
  • Причины которые увеличивают расход топлива.
  • Опель вектра B: технические характеристики,фото,видео,обзор,описание.
  • Бмв х4:технические характеристики,описание,обзор,фото,видео,интерьер
  • 2018 Volkswagen Polo уже в продаже в Великобритании От £ 13,855
  • Бмв е30 технические характеристики обзор описание фото видео комплектация.
  • Бмв е39: обзор,описание,фото,видео,комплектация,характеристики
  • Диагностика газобаллонного оборудования автомобиля.
  • Opel Agila: описание,характеристики,фото,видео,комплектация.
  • bmw f13: обзор,комплектация,цена,технические характеристики,отзывы,фото,видео.
  • бмв е3: описание,фото,обзор,история.

описание, виды, назначение, принцип работы, устройство

Каждый узел и механизм автомобиля по-своему важен. Пожалуй, нет такой системы, без которой автомобиль мог бы нормально функционировать. Одна из таких систем – рулевой механизм. Наверное, это одна из самых важных частей машины. Давайте рассмотрим, как устроен этот узел, назначение его, элементы конструкции. А также научимся регулировать и ремонтировать эту систему.

Принцип работы реечной рулевой тяги

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм — является самым распространенным типом механизма, устанавливаемым на легковые автомобили. Основными элементами рулевого механизма являются шестерня и рулевая рейка. Шестерня устанавливается на валу рулевого колеса и находится в постоянном зацеплении с рулевой (зубчатой) рейкой. Схема реечного рулевого механизма

1 – подшипник скольжения; 2 – манжеты высокого давления; 3 – корпус золотников; 4 – насос; 5 – компенсационный бачок; 6 – рулевая тяга; 7 – рулевой вал; 8 – рейка; 9 – компрессионный уплотнитель; 10 – защитный чехол. Работа реечного рулевого механизма происходит следующим образом. При вращении рулевого колеса рейка перемещается влево или вправо. Во время движения рейки перемещаются присоединенные к ней тяги рулевого привода и совершают поворот управляемых колес.

Реечный рулевой механизм отличается простотой конструкции и как следствие,  высоким КПД, а также имеет высокую жесткость. Но такой тип рулевого механизма чувствителен к ударным нагрузкам от неровностей дороги, склонен к вибрациям. По причине своих конструктивных особенностей реечный рулевой механизм применяется на переднеприводных автомобилях 

 

Червячный рулевой механизм

Схема червячного редуктора

Этот рулевой механизм является одним из «устаревших» устройств. Им оснащены практически все модели отечественной «классики». Механизм применяется на автомобилях с повышенной проходимостью с зависимой подвеской управляемых колес, а также в легких грузовых автомобилях и автобусах.

Конструктивно устройство состоит из следующих элементов:

  • рулевой вал
  • передача «червяк-ролик»
  • картер
  • рулевая сошка

Пара «червяк-ролик» находится в постоянном зацеплении. Глобоидальный червяк представляет собой нижнюю часть рулевого вала, а ролик закреплен на валу сошки. При вращении руля ролик перемещается по зубьям червяка, благодаря чему вал рулевой сошки также поворачивается. Результатом такого взаимодействия является передача поступательных движений на привод и колеса.

Рулевой механизм червячного типа имеет следующие преимущества:

  • возможность поворота колес на больший угол
  • гашение ударов от дорожных неровностей
  • передача больших усилий
  • обеспечение лучшей маневренности машины

Изготовление конструкции достаточно сложное и дорогое – в этом главный ее минус. Рулевое управлени

Техническое обслуживание рулевого управления автомобиля

Требования, предъявляемые к рулевому управлению:

  • обеспечение высокой маневренности автомобиля;
  • минимальные затраты энергии на управление;
  • минимальные обратные удары на рулевое колесо при движении на неровной дороге;
  • отсутствие люфтов в приводе;
  • стабилизация управляемых колес в направлении прямолинейного движения;
  • правильная кинематика поворота управляемых колес, обеспечивающая чистое качение управляемых колес без бокового проскальзывания.

Требования Технического регламента о безопасности колесных транспортных средств (№ 720 от 9.2009 г.):

  1. Изменение усилия при повороте рулевого колеса должно быть плавным во всем диапазоне угла его поворота. Неработоспособность усилителя рулевого управления транспортного средства (при его наличии на транспортном средстве) не допускается.
  2. Самопроизвольный поворот рулевого колеса с усилителем рулевого управления от нейтрального положения при работающем двигателе не допускается.
  3. Суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, или при отсутствии данных, установленных изготовителем, следующих предельных значений:
    • транспортные средства категории M1 и созданные на базе их агрегатов транспортные средства категорий М2, N1 и N2 -10°;
    • транспортные средства категорий М2 и М3 – 20°;
    • транспортные средства категорий N – 25°.
  4. Повреждения и отсутствие деталей крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а также повышение подвижности деталей рулевого привода относительно друг друга или кузова (рамы), не предусмотренное изготовителем транспортного средства (в эксплуатационной документации), не допускаются. Резьбовые соединения должны быть затянуты и зафиксированы способом, предусмотренным изготовителем транспортного средства. Люфт в соединениях рычагов поворотных цапф и шарнирах рулевых тяг не допускается. Устройство фиксации положения рулевой колонки с регулируемым положением рулевого колеса должно быть работоспособно.
  5. Применение в рулевом механизме и рулевом приводе деталей со следами остаточной деформации, с трещинами и другими дефектами не допускается.
  6. Уровень рабочей жидкости в резервуаре усилителя рулевого управления должен соответствовать требованиям, установленным изготовителем транспортного средства в эксплуатационной документации. Подтекание рабочей жидкости в гидросистеме усилителя не допускается.

Основные работы по техническому обслуживанию рулевого управления Техническое обслуживание механизмов рулевого управления носит плановый характер. Объем выполняемых работ определяется видом технического обслуживания.

Ежедневное техническое обслуживание (ЕО).

Необходимо проверять свободный ход рулевого колеса, состояние креплений сошки, а также ограничителей максимальных углов поворота управляемых колес. Кроме этого необходимо ежедневно проверять зазор в шарнирах гидроусилителя и в рулевых тягах, а также работу гидроусилителя и рулевого управления. Эти проверки выполняют при работающем двигателе.

Первое техническое обслуживание (ТО-1).

Провести контрольный осмотр и крепёжные работы. Проверить, не деформированы ли элементы рулевой колонки. Все крепёжные работы следует проводить обязательно по всем резьбовым соединениям, с усилением, соответствующим ТУ (корончатые гайки рулевых шарниров следует попытаться подтянуть гаечным ключом не расшплинтовывая их – если они стронутся с места, тогда их следует расшплинтовать и затянуть с соответствующим усилием).

После крепёжных работ следует проверить свободный ход рулевого колеса (люфт) с помощью люфтомеров-динамометров (рисунок 1).

Измеритель суммарного люфта рулевого управления автомобилей

Измеритель суммарного люфта рулевого управления автомобилей Измеритель суммарного люфта рулевого управления Измеритель суммарного люфта рулевого управления Измеритель люфта рулевого управления Измеритель люфта рулевого управления

Рисунок 1 – Измеритель суммарного люфта рулевого управления автомобилей (грузовых, легковых, автобусов и троллейбусов) ИСЛ-М по ГОСТ Р 51709-2001

Прибор предназначен для измерения суммарного угла поворота рулевого колеса до начала движения управляемых колес, а также суммарного угла поворота рулевого колеса при нормированном усилии на рулевом колесе. Принцип действия приборов основан на измерении угла поворота рулевого колеса АТС посредством преобразования импульсного сигнала оптико-механического датчика угла поворота в интервале срабатываний датчика движения управляемых колес при выборе люфта рулевого управления в обоих направлениях вращения руля, а также при превышении установленного порога сигнала от тензометрического датчика усилия. Конструктивно прибор выполнен в виде электронного блока, который крепится на руле АТС и выносного датчика движения управляемых колес. В электронном блоке прибора размещаются датчик усилия для поворота руля, оптико-мехаический преобразователь угла поворота, буквенно-цифровой индикатор и микропроцессорный преобразователь сигналов. Приборный блок крепится на рулевое колесо при помощи захвата.

Люфт в рулевых шарнирах у автомобилей категории М1 проверяются резким покачиванием в противоположные стороны смежных тяг. Люфт в маятниковом рычаге определяется покачиванием конца рычага в вертикальной плоскости.

При ТО-1 проверяют крепление и шплинтовку гаек рычагов поворотных цапф, гаек и шаровых пальцев продольной и поперечной рулевых тяг, состояние уплотнителей шаровых пальцев, устраняют обнаруженные неисправности. Проверяют крепление и при необходимости закрепляют сошку механизма рулевого управления на валу, картер рулевого механизма на раме и контргайку регулировочного винта вала рулевой сошки. Проверяют зазор и величину усилия поворота рулевого колеса с помощью динамометра, зазор в шарнирах привода рулевого механизма.

Зазоры в шарнирных соединениях рулевых тяг проверяют резким покачиванием рулевого колеса в обе стороны. Значительное перемещение при этом продольной рулевой тяги относительно пальцев указывает на необходимость устранения зазора в шарнирных соединениях тяг. Для этого следует расшплинтовать регулировочную пробку в торце тяги, завернуть пробку специальной лопаткой до отказа и отвернуть так, чтобы прорезь в пробке совпала с отверстием для шплинта, после чего зашплинтовать. Таким же образом устраняют зазор и в другом шарнирном соединении тяги.

Второе техническое обслуживание (ТО-2).

В процессе ТО-2 выполняют те же работы, что и при ТО-1, а также проверяют углы установки передних колес и при необходимости выполняют их регулировку; проверяют и при необходимости подтягивают крепление клиньев шкворней, картера рулевого механизма, рулевой колонки рулевого колеса; зазоры рулевого управления, шарниров рулевых тяг и шкворневых соединений; состояние и крепление карданного вала рулевого управления; крепление и герметичность узлов и деталей гидроусилителя рулевого управления.

Регулировка механизма рулевого управления с усилителем зависит от конструкции автомобиля. Все подвижные сопрягаемые детали должны работать без заедания и заклинивания при повороте вала рулевой сошки от одного крайнего положения до другого. Работу усилителя проверяют на специальном стенде или непосредственно на автомобиле при нахождении сошки в крайнем положении [20].

При ТО-2, в порядке сопутствующего ремонта, можно заменять отдельные неисправные легкодоступные детали и целиком узлы рулевого механизма. При необходимости разъединения рулевых тяг путём выпрессовки шаровых пальцев из конических отверстий смежных тяг следует пользоваться специальными съёмниками.

Сезонное техническое обслуживание (СО).

При сезонном техническом обслуживании выполняют работы ТО-2, а также осуществляют сезонную замену смазочного материала. Визуальный контроль технического состояния деталей, агрегатов и механизмов рулевого управления выполняют путем осмотра и опробования. Если доступ к деталям рулевого управления невозможен сверху, то осмотр следует проводить на подъемнике, в осмотровой канаве или на эстакаде. Контроль крепления колонки и рулевого механизма осуществляется путем приложения усилий во всех направлениях. В процессе такой проверки не допускается осевое перемещение или качение рулевого колеса, колодки, а также присутствие стука в узлах рулевого управления.

При проверке креплений картера рулевого механизма, а также рычагов поворотных цапф необходимо поворачивать рулевое колесо около нейтрального положения на 40-50° в каждую сторону. Состояние рулевого привода, а также надежность крепления соединений проверяют при помощи приложения знакопеременной нагрузки непосредственно к деталям привода. Работа ограничителей поворота проверяется визуально при повороте управляемых колес в разные стороны до упора. Для того чтобы проверить герметичность соединений системы гидроусилителя рулевого привода, необходимо удерживать рулевое колесо в крайних положениях при работающем двигателе. Кроме этого, проверку герметичности соединений системы гидроусилителя осуществляют в свободном положении рулевого колеса.

Соединения считаются герметичными, если отсутствует протекание смазочного материала. Кроме этого, при проверке не допускается самопроизвольный поворот рулевого колеса с гидроусилителем рулевого привода от нейтрального положения к крайним или наоборот. Силу трения, а также свободный ход рулевого колеса проверяют при помощи специального прибора, который состоит из динамометра и люфтомера (рисунок 1).

Перед проверкой механизма рулевого управления доводят до нормы давление воздуха в шинах, проверяют и регулируют по необходимости углы установки и подшипники ступиц управляемых колес. Подтягивают все узлы крепления, автомобиль устанавливают на ровную площадку, а управляемые колеса – в положение для движения прямо.

Люфт в шарнирах проявляется во взаимном относительном перемещении соединяемых деталей. Проверку усилителя рулевого управления осуществляют путем измерения давления в системе гидроусилителя. Для проверки необходимо вставить в нагнетательную магистраль манометр с краном. Замеры давления производят при работающем двигателе на малых оборотах, поворачивая колеса в крайние положения. Давление, которое развивает насос гидравлического усилителя, должно быть не менее 6 МПа. Если давление меньше 6 МПа, то необходимо закрыть кран, после этого давление должно подняться до 6,5 МПа. Если после закрытия крана давление не поднимается, значит, произошла поломка насоса, который необходимо отремонтировать или заменить на новый.

Регулировочные работы по рулевому механизму включают в себя работы по регулировке осевого зазора в зацеплении, а также в подшипниках вала винта. Рулевой механизм считается исправным и пригодным для дальнейшего применения, если люфт рулевого колеса при движении по прямой не превышает 10°. Если люфт превышает допустимые значения, то необходимо проверить зазор в подшипниках вала винта. Если в подшипниках имеется достаточно большой зазор, то осевой люфт будет легко ощущаться. Для того чтобы устранить люфт в подшипниках вала, необходимо отвернуть болты, снять крышку картера рулевого механизма и затем удалить одну регулировочную прокладку. После удаления прокладки необходимо снова выполнить проверку осевого люфта. Операцию необходимо повторять до тех пор, пока усилие на поворот руля не будет составлять 3-6 Н. Регулировку зацепления винта (червяка) с роликом регулируют без снятия рулевого механизма. Для этого необходимо отвернуть гайку со штифта вала винта, затем снять шайбу со штифта, после этого при помощи специального ключа поворачивают регулировочный винт на несколько вырезов в стопорной шайбе. В результате этого происходит изменение величины бокового зазора в зацеплении, что, в свою очередь, изменяет свободный ход рулевого колеса. Для того чтобы определить величину люфта в сочленениях рулевого привода, необходимо резко покачивать сошку руля при повороте рулевого колеса. После проверки при необходимости подтягивают резьбовую пробку. Кроме этого при проверке осевого люфта в сочленения добавляют смазку, а при большом износе производят замену шарового пальца или всей тяги в сборе. К основным неисправностям системы управления относятся: обломы и трещины на фланце крепления картера, износ отверстия в картере под втулку вала рулевой сошки и деталей шаровых соединений рулевых тяг; износ червяка и ролика вала сошки втулок, подшипников и мест их посадки; изгиб тяг и ослабление крепления рулевого колеса на валу. При значительном износе рабочей поверхности или при отслоении закаленного слоя червяк рулевого колеса заменяют на новый. При наличии трещин на поверхности ролика вала его меняют на новый. Червяк и ролик необходимо заменять одновременно.

Изношенные шаровые пальцы, которые имеют сколы или задиры, необходимо заменить на новые. Одновременно с заменой шаровых пальцев осуществляется замена их вкладышей. Сломанные или ослабленные пружины не подлежат восстановлению и заменяются на новые. Нарушение изгиба тяг устраняется правкой тяги в холодном состоянии. Основными неисправностями гидравлического усилителя являются отсутствие усиления при любых частотах вращения коленчатого вала двигателя, а также неравномерное или недостаточное усиление при повороте рулевого колеса в обе стороны. Для того чтобы устранить неисправности системы гидравлического усиления, необходимо слить из системы масло, тщательно промыть составляющие ее детали, а также разобрать насос. Последовательность разборки насоса гидравлического усиления следующая:

  1. снять крышку бачка и фильтра;
  2. удерживая предохранительный клапан от выпадения, необходимо снять бачок с корпуса насоса;
  3. снять распределительный диск;
  4. снять статор, предварительно отметив его положение относительно распределительного диска и корпуса насоса;
  5. снять ротор в сборе с лопастями.

Кроме этого при ремонте насоса гидравлического усиления необходимо снять шкив, стопорное кольцо и вал насоса с передним подшипником. Детали насоса необходимо промыть раствором, обмыть водой и затем обдуть сжатым воздухом. При техническом обслуживании необходимо проверять свободное перемещение перепускного клапана в крышке насоса, а также отсутствие задиров или износа на торцевых поверхностях ротора, корпуса и распределительного вала. После проверки, устранения неполадок и сборки насос необходимо проверить на стенде. Рулевой механизм после проверки, ремонта и контроля деталей собирают, регулируют и испытывают с гидравлическим усилителем в сборе. Кроме этого из-за неполадок в системе рулевого управления может возникать стук в процессе движения, неустойчивое движение автомобиля, а также тяжелый поворот рулевого колеса. В том случае, если рулевое колесо туго вращается, необходимо проверить давление в шинах передних колес. Другой причиной туго вращающегося рулевого колеса может быть деформация деталей рулевого привода. В этом случае следует проверить, не согнуты ли рулевые тяги и поворотные рычаги, и заменить деформированные детали. При тугом повороте рулевого колеса также следует проверить уровень масла в картере рулевого механизма и при необходимости долить его до нормы. Если при проверке обнаруживается неисправный сальник, его необходимо заменить на новый. Кроме этого в некоторых случаях причиной тугого вращения рулевого колеса на морозе является загустевание трансмиссионного масла.

При проверке давления в магистрали рулевого управления с гидроусилителем между насосом 2 (рисунок 2) и шлангом 6 высокого давления устанавливают тройник с манометром 4 и вентилем 5. При работающем двигателе на частоте вращения холостого хода передние колеса поворачивают до упора и открывают вентиль 5, наблюдая за давлением масла, которое должно быть не менее 6,5 МПа. Меньшее давление свидетельствует о неисправностях в насосе или распределителе гидроусилителя. Если при закрытом вентиле давление будет повышаться, это укажет на неисправности в распределителе, если будет снижаться – на неисправности в насосе. Если при закрытом вентиле давление хотя и повышается, но остается меньше 6,0 МПа, то это указывает на неисправности обоих узлов.

Для регулирования затяжки шарнирных соединений рулевых тяг, за исключением саморегулирующихся конструкций, предварительно расшплинтовывают резьбовые пробки в наконечниках тяг и поворачивают их до отказа, а затем отворачивают на 0,5 оборота до совпадения прорезей для шплинта. При этом устанавливается нужный зазор между сухарем и ограничителем пружины шарнира.

Прибор для проверки гидроусилителей

Прибор для проверки гидроусилителей

1 – гидроусилитель; 2,3 – насос и его бачок; 4, 5 – манометр и вентиль тройника; 6 – шланг высокого давления

Рисунок 2 – Прибор для проверки гидроусилителей

Необходимо проверить шаровые шарниры рулевых тяг, перемещая наконечники тяг вдоль оси пальцев. Для проверки при помощи рычага и опоры перемещают наконечник параллельно оси пальцев. Если вкладыш пальца не заклинило в гнезде наконечника тяги, от осевое перемещение наконечника относительно пальца составляет 1…1,5 мм, если вкладыш заклинило, то его необходимо заменить вместе с вкладышем. Кроме того, рулевое колесо может туго вращаться после ремонта маятникового рычага. Это может возникнуть из-за перетянутой регулировочной гайки при замене втулок или оси маятникового рычага. Если гайка затянута неправильно, то маятниковый рычаг будет вращаться в горизонтальном положении под действием собственной массы. Если гайка затянута правильно, то рычаг будет поворачиваться только под действием силы, приложенной к его концу. В том случае, если гайка перетянута, то необходимо ее отвернуть, затем приподнять шайбу и снова затянуть гайку.

После того как натяжение гайки исправлено, нужно соединить шаровые пальцы тяг с рычагом. Если в рулевом механизме нет неполадок, то проблема заключается в установке углов передних колес. Установку передних колес необходимо проверять после ремонта или замены деталей передней подвески, а также после поездки по неровной дороге. Однако необходимо учитывать, что точную регулировку углов передних колес могут произвести только на специальных стендах (см. раздел ТО шин). Стуки передней подвески во время движения, колебания передних колес, затрудненное управление автомобилем могут появиться в результате увеличения зазоров в соединении деталей рулевого управления из-за износа деталей, ослабления затяжки гаек крепления Наконечников или шаровых пальцев. Для того чтобы устранить зазоры, необходимо подтянуть гайки шаровых пальцев рулевых тяг, регулировочную гайку оси маятникового рычага, гайки шаровых пальцев поворотных рычагов, а также болты крепления рулевого механизма, кронштейна маятникового рычага. Кроме этого для устранения шума нужно отрегулировать зацепление ролика с червяком или подшипников червяка. При резком ухудшении устойчивости автомобиля необходимо остановиться и проверить крепления картера рулевого управления, кронштейна маятникового рычага, кронштейна вала рулевой колонки к кузову, а также затяжку гаек крепления шаровых пальцев.

Если в процессе движения руль автомобиля «тянет» в сторону, то проблема, скорее всего, в падении давления в одном из передних колес, поэтому автомобиль отклоняется в его сторону. При падении давления в одном из задних колес автомобиль даже на небольшой скорости начинает водить то в одну сторону, то в другую. Если автомобиль постоянно отклоняется в одну сторону, то причиной этого может быть деформация поворотной цапфы или поворотного рычага из-за быстрого движения по неровной дороге. При этом происходит постоянный занос автомобиля. Если эти детали деформированы настолько, что их невозможно восстановить, то эти детали необходимо заменить на новые.

При наличие люфтов в рулевых шарнирах запрещена эксплуатация автомобилей. Исключение составляют шарниры продольных рулевых тяг (грузовых автомобилей). При обнаружении в них повышенного люфта (зазора), его следует устранить наворачиванием (до упора, а затем отпустить на ¼ оборота) регулировочных пробок Г-образным ключом, с последующей шплинтовкой (рисунок 3).

Проверка и регулировка люфта в сочленениях рулевого привода

Проверка и регулировка люфта в сочленениях рулевого привода

1-пробка; 2-вкладыш; 3-шаровой палец; 4-пружина; 5-упорная втулка; 6- продольная тяга; 7-гайка

Рисунок 3 – Проверка (а) и регулировка (б) люфта в сочленениях рулевого привода, (в)-шарнир продольной рулевой тяги

Просмотров: 3 303

Рулевой привод | Рулевое управление

Рулевой привод ⭐ — это устройство предназначенное для передачи от рулевого механизма усилия, необходимого для поворота управляемых колес обоих бортов автомобиля.

Рулевой привод обеспечивает поворот колес на разные углы и тем самым — их качение без проскальзывания по концентрическим окружностям с общим центром, являющимся центром поворота автомобиля.

Движение автомобиля не сопровождается боковым скольжением его колес, если траектории качения всех колес имеют единый центр поворота.

Рулевой привод автомобиля состоит из рулевых рычагов и рулевых тяг, образующих рулевую трапецию, которая и обеспечивает одновременный поворот управляемых колес на неодинаковые углы.

Правильное соотношение углов поворота управляемых колес устанавливается при повороте автомобиля за счет разных длин рычагов, входящих в рулевую трапецию.

Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при наличии зависимой подвески управляемых колес, и расчлененную, используемую в сочетании независимой подвеской. В первом случае левое и правое управляемые колеса 3 связаны жесткой балкой 7 управляемого моста. Сошка 11 шарнирно соединена с продольной тягой 10, жестко связанной с левым поворотным кулаком, рычаг 9 которого, в свою очередь, шарнирно соединен с поперечной тягой 8. Во втором случае сошка 5 шарнирно связана с левым концом средней поперечной тяги б. Правый конец тяги также шарнирно соединен с маятниковым рычагом 7, имеющим опору на раме (кузове) автомобиля и в точности имитирующим перемещение сошки в процессе поворота. Тяга 6 шарнирно связана с боковыми тягами 4, соединенными посредством поворотных рычагов 1 трапеции с поворотными кулаками, на оси которых установлены управляемые колеса.

Рулевой привод с цельной трапецией

Рис. Рулевой привод с цельной трапецией:
1 — рулевая колонка; 2 — рулевой вал; 3 — управляемые колеса; 4,9 — рычаги левого поворотного кулака; 5 — правый поворотный кулак; 6 — рычаг правого поворотного кулака; 7 — балка управляемого моста; 8 — поперечная рулевая тяга; 10 — продольная тяга; 11 — сошка; 12 — червячный механизм; 13 — рулевое колесо; стрелками показано направление движения элементов рулевого управления

Расчлененная трапеция

Рис. Расчлененная трапеция:
1 — поворотные рычага; 2 — наконечник; 3 — регулировочные втулки; 4 — боковые тяги; 5 — сошка; 6 — средняя поперечная тяга; 7 — маятниковый рычаг; 8 — стяжные болты; 9 — хомутик втулки; 10 — шаровой палец; 11 — вкладыш; 12 — пресс-масленка; 13 — заглушка; 14 — пружина; 15 — опорная пята; 16 — уплотнитель

В процессе эксплуатации автомобиля на детали рулевой трапеции (сошка, тяги) действуют значительные нагрузки, вызывающие износ этих деталей. Поэтому шарнирные соединения деталей трапеции обычно выполняют шаровыми и саморегулирующимися. Саморегулирование заключается в автоматическом устранении зазоров, возникающих по мере изнашивания деталей. Излишние зазоры в приводе вызывают увеличение свободного хода рулевого колеса.

Шаровой наконечник сошки зажат между двумя полусферическими вкладышами и регулировочной пробкой для устранения зазора в соединении по мере изнашивания деталей.

Шаровые пальцы защищены от попадания грязи специальным резиновым уплотнителем 16. Поверхность вкладыша (сухарей) 11 прижимается к шаровой поверхности пальца пружиной 14. При сборке шарнира поджатие пружины к опорной пяте 15 обеспечивается установкой заглушки 13. В некоторых случаях применяют винтовые пробки, которые после регулирования зазоров в шарнире шплинтуются в наконечнике. Трущиеся поверхности шарниров обычно смазываются консистентной смазкой с помощью специальных пресс-масленок 12.

Ремонт рулевого управления

Ремонт рулевого управления по своей сложности нельзя, конечно же, сравнить с ремонтом двигателя или коробки передач автомобиля, но по своей значимости ремонт рулевого управления является одним из важных видов ремонта.

Рулевое управление автомобиля на первый взгляд является не сложным механизмом. Раньше может это было и так, но в современных автомобилях рулевое управление автомобиля уже представляет из себя сложную конструкцию, которая благодаря своей сложности позволяет более удобно управлять автомобилем.

Во многих моделях автомобилей уже установлены гидроусилители или электро усилители руля. Положение рулевого колеса можно менять нажатием одной кнопки. Само рулевое колесо можно заменить, рулевым колесом другого диаметра буквально за одну секунду (в спортивных вариантах автомобилей).

Естественно, что рулевое управление автомобиля не вечно, и чем сложнее его конструкция, тем выход его из строя наиболее вероятен. Хотя все зависит от производителя и качества сборки автомобиля.

Однако поломки случаются в любых случаях и тогда ремонт рулевого управления просто необходим.

Необходимо знать, что если выходит из строя рулевое управление, его дальнейшая эксплуатация запрещена. Без эвакуатора или буксировки на жесткой сцепки, в данной ситуации Вам не обойтись.

Ремонт рулевого управления, рекомендуется проводить на специализированном автосервисе, в данной ситуации шутить с рулевым управлением, аналогично как и с тормозной системой автомобиля нельзя.

Признаки поломок рулевого управления

Какие же существуют основные признаки поломок, при которых необходим ремонт рулевого управления автомобиля.

Во время поворота автомобиля Вы заметили, что руль вращается с заеданиями и с резкими рывками.
ремонт рулевого управления
При работающем двигателе во время стоянки автомобиля во время вращения рулевого колеса из капота слышен не характерный гул.

При движении изменилось в большую сторону усилие, прилагаемое на руль для обеспечения управления автомобилем, слышно странные щелчки во время вращения рулевого колеса.

Бывают ситуации, что рулевое колесо в одном направлении вращается легче чем в другом, в народе говорят, руль ведет в ту или иную сторону, это тоже относится к одному из признаков неисправности рулевого управления.

Позднее реагирование колес автомобиля на поворот руля в ту или иную сторону, явный признак наличия люфта в рулевом колесе, при этом может появиться его вибрация.

Наличие стука в рулевой колонке во время покачивания рулевого колеса в разные стороны при не заведенном двигателе автомобиля.

Уровень гидравлической жидкости в бачке гидроусилителя ниже уровня.

Здесь указаны самые распространение признаки неисправностей, при которых необходимо срочно проводить ремонт рулевого управления автомобиля.

Правильная диагностика — это важно

Качество ремонта рулевого управления очень сильно зависит от проведенной правильно диагностике, в ходе которой окончательно выясняется какая деталь в действительности вышла из строя. Это как лечение больного, главное правильно поставить диагноз.

Основными деталями, которые обычно выходят из строя в рулевом управлении это рулевые тяги, рулевые рейки, рулевые наконечники и колонки, реже гидроусилители или усилители руля с электроприводом, но обычно они просто заменяются.

К признакам выхода из строя рулевых тег можно отнести:

Ремонт рулевого управления

Постоянное виляние из стороны в сторону передних колес автомобиля во время движения (признак износа шарниров в рулевой тяге).

Быстрый, буквально на глазах, износ протектора шин передних колес (признак повреждения рулевых тяг).

Слышен стук во время движения автомобиля. Данный стук говорит о том, что в соединениях рулевых тяг появились зазоры, в данной ситуации достаточно сильнее затянуть гайки. Однако может даже придется провести замену наконечника рулевой тяги вследствие его полного износа.

Но если наконечник рулевой тяги имеет сильные повреждения, то в некоторых случаях приходиться провести замену самой рулевой тяги.

В принципе ремонт рулевых тяг можно провести и самостоятельно в гаражных условиях, так как мы видим, что он предполагает замену втулок, шарниров и шкворней.

Здесь в основном присутствует механическая работа, при которой нет необходимости в большом количестве специализированного дорогостоящего оборудования, поэтому ремонт рулевого управления в данной ситуации подвластен любому опытному водителю.

Рулевая рейка

Ремонт рулевой рейки.

Ремонт рулевого управления

Ремонт рулевой рейки желательно проводить в автосервисе. Так как рулевая рейка состоит из множества элементов, таких как уплотнительные кольца, сальники и валы, каждый из них может потребовать замены.

Для этого необходимо разобрать рулевую рейку осмотреть все ее детали, провести правильный анализ ситуации, заменить вышедшую из строя деталь, собрать рулевую рейку и проверить ее работу на специальном стенде, благодаря которому происходит полная имитация работы рулевого управления.

Только после этого рулевая рейка устанавливается на автомобиль.

Так же при ремонте рулевой рейки необходимо провести ее регулировку, благодаря которой будет правильно выставлен угол схождения передних колес автомобиля.

Данная регулировка проводится на специальном стенде с компьютером. В гаражных условиях вы качественно данную регулировку не проведете, если только старинными методами с помощью специальной линейки.

Следует так же знать, что сразу же после установки рейки на штатное место производится полная замена гидравлической жидкости в гидроусилителе.

Но если Вы живете в столице, то можно самостоятельно купить рулевую рейку. Могу порекомендовать сайт рейкарулевая.рф на котором осуществляется продажа и ремонт рулевых реек в москве как для иномарок, так и для отечественных автомобилей.

Рулевая колонка

Переходим к одному из сложных моментов при ремонте рулевого управления, это проведение ремонта рулевой колонки.

Рулевая колонка с электроусилителем.

Ремонт рулевого управления

Сложность ремонта рулевой колонки заключается в том, что она состоит из множества деталей. Для качественной диагностики неисправности рулевого управления необходимо каждую деталь снять и в ходе визуального осмотра выявить вышедшую из строя.

Разборку рулевой колонки желательно доверить специалисту или хотя бы тому, кто это хоть раз в жизни делал. В руководстве по эксплуатации и ремонта того или иного автомобиля, которая должна быть у каждого уважающего себя водителя, последовательность разборки рулевой колонки в подробных деталях расписана. Останавливаться на этом мы не будем.

После осмотра и выявления неисправных деталей в рулевой колонки происходит их замена. Затем рулевая колонка собирается и проверяется на исправность, и только потом устанавливается на свое штатное место.

В случае если поломки внутренних деталей рулевой колони очень серьезные, то целесообразней будет установить новую рулевую колонку.

И последнее, замена рулевых наконечников.

Ремонт рулевого управления

Очень часто ремонт рулевого управления автомобиля сопровождается заменой рулевых наконечников. Частота их износа напрямую зависит от состояния наших дорог и характера езды самого водителя.

Ремонт рулевого управления

Заменить рулевой наконечник не так просто. В ходе эксплуатации и под воздействием больших нагрузок и как следствие температур, он прикипает к другим деталям, и выбить его оттуда довольно сложно.

Съемник для быстрого съема рулевых наконечников шаровых опор.

Ремонт рулевого управления

Для этого существуют специальные съемники, один из них показан на рисунке выше.

Так же существуют специальные наборы инструментов для ремонта рулевого управления

Ремонт рулевого управления

Как мы видим, ремонт рулевого управления на некоторых этапах является не сложным видом ремонта и с использованием специальных инструментов и приспособлений вполне возможен для обыкновенного водителя в гаражных условиях.

Но вот ремонт рулевых реек, колонок, ремонт и замена усилителей руля вызовет уже определенные сложности. Без специального диагностического и проверочного оборудования добиться надежного ремонта рулевого управления автомобиля при поломках в данных его узлах Вам вряд ли удастся.

Видео.

Оцените статью

Механизмы рулевого устройства, рулевые приводы, рулевые машины

Назначение и требования к рулевым устройствам

Рулевое устройство предназначено для изменения поворота судна и удержания его на курсе путем поворота руля на определенный угол или удержания его в диаметральной плоскости судна.

В состав рулевого устройства входят четыре основных узла:

  1. руль — для восприятия давления воды и поворота судна;
  2. рулевой привод — для связи с рулевой машиной и передачи вращающего момента на баллер;
  3. рулевая машина (двигатель)—для обеспечения работы рулевого привода;
  4. телединамическая передача (телемотор) —для связи рулевой машины с постами управления судном.

Все суда морского флота оборудуются основной механической и запасной ручной или механической рулевой машиной. По требованию Регистра мощность основной рулевой машины и привода должна быть достаточной для перекладки руля с, борта на борт (2X35°) за время не более 30 сек на полном переднем ходу судна. Ручной привод должен перекладывать руль за время не более 100 сек при этих же условиях. Мощность запасного механического привода должна быть достаточной для перекладки руля с 20° одного до 20° другого борта за время не более 60 сек при скорости переднего хода, равной половине полной, но не менее 6 узлов. Переход с основного привода на запасной не должен занимать более двух минут.

Рулевое устройство должно быть экономичным, надежным и безопасным в работе независимо от навигационных условий, в которые может попасть судно. На судне должно быть предусмотрено не менее двух разных постов управления рулевых устройств.

Рули

По конструктивному исполнению рули подразделяются на простые, полубалансирные, балансирные, обтекаемые и т. д., а по принципу действия — на пассивные и активные.

Пассивным называется руль, который воспринимает и передает только силу давления воды на перо. Активный руль, помимо этой силы, передает еще и силу упора собственного движителя, размещаемого в грушевидной насадке пера руля. Привод движителя монтируется совместно с ним или выносится в судовое помещение.

Активный руль повышает маневренность судна, позволяя перекладывать руль до 70—90° на борт, и может давать приращение скорости судна на 1,5 узла, имея мощность привода движителя от 8 до 11% от мощности главных двигателей.

Схема активного руля приведена на рис. 67. Гребной винт руля соединен с валом электродвигателя эластично. Питание к электродвигателю подводится по кабелю, проходящему через гельмпортовую трубу вдоль баллера. Двигатель охлаждается водой и внутренние поверхности его покрыты антикоррозионным лаком, являющимся одновременно и электроизоляцией. Управляется активный руль непосредственно с мостика.

Рулевые приводы

По конструктивному исполнению и принципу действия рулевые приводы подразделяются на:

  • румпельные и секторные со штуртросной передачей;
  • винтовые механические;
  • ледокольного типа;
  • секторные с зубчатой передачей;
  • гидравлические;

Первый тип привода применяется при значительном удалении рулевой машины от руля и в настоящее время встречается лишь на малых судах.

Винтовые механические приводы применяются исключительно редко, да и то в качестве запасных.

Ледокольный привод представляет собой мощный румпель с расположенной на нем паровой рулевой машиной.

Этот привод применялся на паровых ледоколах старой постройки.

Некоторое распространение имеет секторный зубчатый привод на судах.

Одна из конструкций привода показана на рис. 68. Сектор насажен на баллер свобод¬но и находится в зацеплении с зубчатой шестерней, приводимой во вращение от вала рулевой машины. Посредством амортизационных пружин сектор соединяется с румпелем, плотно насаженным на баллер на шпонке.

Амортизационные пружины предназначены для передачи движения на румпель и для гашения динамических нагрузок руля, могущих привести к поломкам зубьев сектора и шестерни.

Современные недавно построенные и вновь строящиеся суда оборудуются в подавляющем большинстве гидравлическими рулевыми приводами, которые подразделяются на плунжерные (скальчатые), винтовые, плунжерные секторно-кольцевые и лопастные.

Плунжерные (скальчатые) приводы изготовляются двух- и четырех-скальчатыми. Двух- скальчатый рулевой гидропривод приведен на рис. 69. Цилиндровые скалки соединены между собой скользящей муфтой или подшипником румпеля.

Румпель скользит в подшипнике и одновременно, испытывая давление со стороны скалок, поворачивается. Направление движения скалок зависит от направления подачи рабочего масла в цилиндры привода. Цилиндры соединяются между собой трубопроводами с перепускными клапанами, которые срабатывают при резком возрастании нагрузки в одном из цилиндров.

Винтовой гидравлический привод приведен на рис. 70, а. Корпус и цилиндр привода жестко закреплены на фундаменте. К корпусу крепится верхняя крышка, изготовленная заодно с резьбовой втулкой, внутри которой проходит свободно баллер.

На баллере в нижней части сидит неподвижно на шпонке стакан с внешними шлицами. Шлицами соединяется со стаканом кольцевой поршень, имеющий также резьбовое зацепление с верхней крышкой привода. Соответствующие места уплотнены внутри привода кольцами из маслостойкой резины.

При подаче рабочего масла в верхнюю полость 8 поршень будет опускаться вниз и одновременно поворачиваться в резьбе крышки. Вращение передается баллеру и руль поворачивается. Из нижней полости масло отводится к насосу. Для обратного поворота руля рабочее масло подается в нижнюю полость и отводится из верхней полости привода. Поршень будет двигаться вверх, а руль — поворачиваться в противоположном направлении.

На квадратную головку баллера может надеваться румпель запасного привода. Конструкция винтового гидравлического привода компактна, но сложна, и сам привод имеет сравнительно низкий механический к.п.д.

Плунжерный секторно-кольцевой гидравлический рулевой привод показан на рис. 70, б. Этот привод получил некоторое распространение на современных морских судах иностранного флота.

Кольцевой цилиндр привода разделен перемычкой на две рабочие полости, в которых помещены пустотелые плунжеры, перемещающиеся по кольцевым рабочим полостям цилиндра. Разделительная перемычка имеет два отверстия, через которые производится подвод и отвод рабочего масла из полостей цилиндра. Рабочее масло давит на торец плунжера и заставляет его перемещаться. Торец плунжера оборудован уплотнением из маслостойкой резины для предотвращения протечек масла из полости цилиндра наружу.

Румпель насажен на баллере на штоке и входит своим приводным концом в специальную втулочную перемычку плунжеров. Секторно-кольцевой привод прост по устройству, но имеет серьезный эксплуатационный недостаток — трудность обеспечения внутреннего уплотнения.

Очень большое распространение в настоящее время получил лопастной гидравлический рулевой привод. Основными узлами его являются цилиндр с крышкой и ротор. Ротор представляет собой ступицу с закрепленными на ней или изготовленными совместно рабочими лопастями и насаживается на конический конец баллера или промежуточный вал на шпонке. Встречаются цельнолитые конструкции ротора, присоединяемого к баллеру фланцевым соединением. Изготовляются лопастные рулевые приводы и в нашей стране и за рубежом.

Рулевые машины

В некоторых литературных источниках и в производственной практике понятие о рулевой машине, часто отождествляют с понятием всего рулевого устройства или рулевого привода. Это неправильно, так как рулевая машина — лишь составная часть рулевого устройства.

На судах морского флота применяются паровые, электрические, гидравлические и ручные рулевые машины. Ручная машина и ручной привод играют только вспомогательную роль. Мощность рулевых машин составляет от 0,60 до 0,65% от мощности главного двигателя в 3000 л. с. и 0,18—0,19% при мощности главного двигателя 60 000 л. с.

Замена парусного флота паровым привела к быстрому росту скорости и водоизмещения судов. Условия ручного штурвального управления рулем затруднились и возникла необходимость применения механических рулевых машин. Основной энергией на паровых судах была энергия пара и поэтому прежде всего стали применяться паровые рулевые машины.

Рулевое устройство судна оборудуется одной паровой маши¬ной. Машина двухцилиндровая в вертикальном или горизонтальном исполнении. Через цилиндрическую зубчатую или червячную передачу рулевая машина передает мощность зубчатому сектору или грузовому барабану при штуртросном рулевом приводе.

Рулевая машина должна сразу же пускаться из любого положения, и реверс должен осуществляться без задержки. Поэтому машина работает без расширения пара и мотыли расположены под углом 90° друг к другу. Паровые золотники машины не имеют перекрышей, каждый цилиндр снабжен своим золотником и устанавливается третий пусковой золотник. Схема парораспределения рулевой паровой машины приведена на рис. 71. На двух частях рисунка пусковой золотник показан в своих крайних положениях. Движение пара и поршней машины показано стрелками. При среднем положении пускового золотника доступ пара к цилиндрам прекращается и машина останавливается. Скорость вращения вала рулевой машины и перекладки руля при работе рулевого устройства зависит от величины открытия паровых окон пусковым золотником, т. е. от количества подаваемого в цилиндры пара.

Цилиндровые золотники приводятся в движение от вала рулевой машины, а пусковой золотник — с мостика. Пусковой золотник связан с валом рулевой машины сервомотором, т. е. устройством для согласования действий штурвала и рулевой машины, которое служит для возврата пускового золотника в среднее положение после прекращения воздействий с мостика или другого поста управления.

Паровые рулевые машины оборудуются клапанами экономии, устанавливаемыми между пусковым золотником и стопорным паровым клапаном. Назначение клапана экономии — прекратить доступ пара к пусковому золотнику несколько раньше, чем он придет в среднее положение. В среднее положение золотник возвращается сервомотором, но не сразу, а в течение некоторого времени. Доступ пара в цилиндры машины постепенно прекращается и вращение ее замедляется. Наконец, наступает такой момент, когда паровая машина не может преодолеть силы сопротивления в рулевом устройстве из-за малого количества поступающего в нее пара и останавливается раньше, чем пусковой золотник станет в среднее положение. Паровые окна не будут закрыты полностью и через них свежий пар будет постоянно перетекать в магистраль отработавшего пара. Для предотвращения этих бесполезных утечек свежего пара устанавливается клапан экономии. Клапан может приводиться в действие автоматически от давления пара или механически от общего привода с пусковым золотником.

Электрическая рулевая машина представляет собой обычный электродвигатель постоянного или переменного тока, на валу которого закрепляется червяк, работающий в паре с червячным колесом. На одном валу с червячным колесом укрепляется прямозубая шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором рулевого привода.

Во многих случаях рулевое устройство оборудуется двумя электродвигателями: рабочим и резервным. Установка их выполняется с учетом возможности осевого перемещения и вывода из зацепления с червячным колесом при переходе с одного электродвигателя на другой или на запасной привод. Для предотвращения чрезмерного поворота зубчатого сектора устанавливаются конечные выключатели, прерывающие питание электродвигателя током.

Электрогидравлическая рулевая машина представляет собой электроприводной насос, перемещающий рабочее масло в системе гидропривода. Применяются ротационные насосы (поршневые, винтовые, пластинчатые) и шестеренные с переменной и постоянной производительностью. Устанавливаются также две рулевые машины—рабочая и резервная.

Ротационный радиально-поршневой насос рулевой машины приведен на рис. 72.

Насос состоит из корпуса, регулировочного кольца и ротора. Основу ротора составляет звезда цилиндров, вращающаяся вместе с поршнями. Поршни имеют башмаки, а в некоторых конструкциях ролики, которые скользят по внутренней поверхности регулировочного кольца. Регулировочное кольцо выполняет роль пускового золотника, связано своими цапфами с телемотором и сервомотором и имеет возможность поперечного перемещения. Центральная полость звезды цилиндров разделена на две части неподвижной горизонтальной перегородкой. Каждая часть полости сообщается через отверстия с трубопроводами рулевого привода.

Средний рисунок насоса показывает нахождение регулировочного кольца в нейтральном или среднем положении. При вращении ротора поршни не имеют возвратно-поступательного движения и насос не производит перемещение рабочего масла. Этот момент соответствует удержанию руля в заданном положении.

Крайние рисунки показывают расположение регулировочного кольца в своих крайних положениях, что соответствует максимальной производительности насоса и максимальной скорости перекладки руля. При вращении ротора в направлении, указанном стрелкой, отвод регулировочного кольца вправо обеспечивает всасывание масла в центральную полость насоса через верхнее отверстие, а нагнетание — через нижнее. С отводом кольца влево всасывание будет производиться через нижнее отверстие, а нагнетание — через верхнее. Таким образом изменяется направление движения масла в трубопроводах и направление поворота привода и перекладки руля.

Ротор насоса вращается с постоянным числом оборотов. Напор насоса постоянный, а производительность переменная и зависит от степени отвода регулировочного кольца от среднего положения. Такой насос называется насосом с регулируемой производительностью.

Отечественное рулевое устройство РЭГ-ОВИМУ-7 с лопастным рулевым приводом, разработанное под руководством В. В. Завиша, приведено на рис. 73.

Рулевой привод двухлопастной и состоит из цилиндра и ротора. Ротор цельнолитой и имеет фланец, при помощи которого присоединяется к баллеру. Рулевая машина электрогидравлическая, насос ротационный пластинчатый марки Г-12-14 (ЛЗФ-70) постоянной производительности 73 л/мин при 1000 об/мин и мощности 5,6 квт. Рабочая жидкость — турбинное масло 22. Допускается применение и другого, более вязкого, масла. Давление масла в системе 35 кГ/см2.

На рисунке руль стоит в заданном положении, насос разгружен и работает вхолостую, перемещая масло в направлении, указанном сплошными стрелками через отверстия г, е и б.

Для перекладки руля на правый борт каретка приемника телемотора отводится вправо воздействием на нее давления жидкости, перемещаемой в системе телемотора вращением рулевого штурвала. Золотники распределительного устройства переместятся вправо и отверстия д и в откроются, а отверстие е закроется. Масло будет перемещаться в системе в направлении, указанном пунктирными стрелками, и поступать в цилиндр привода через отверстия г и в. Ротор привода и руль будут поворачиваться против часовой стрелки.

Чтобы удержать руль в нужном положении, рулевой перестает вращать штурвальное колесо и сервомотор возвращает золотники распределительного устройства в среднее положение. Насос начинает работать опять вхолостую.

Для перекладки руля на левый борт рулевой вращает штурвальное колесо в обратном направлении. Каретка телемотора отводится влево и в этом же направлении переместится распределительный золотник (нижний), а разгрузочный золотник опять передвинется вправо. Масло теперь будет идти к приводу через отверстия г и д, а от привода — через в и б. Ротор привода и руль будут поворачиваться по часовой стрелке.

Распределительный и разгрузочный золотники связаны с ротором привода системой рычагов, представляющих собой сервомотор. Ротор всегда оказывает на золотники действие, обратное действию телемотора. Поэтому с прекращением вращения штурвального колеса действие телемотора прекращается и ротор рулевого привода своим движением приведет золотники в среднее положение через систему сервомотора.

Чтобы показания аксиометра совпадали с действительным положением руля, предусмотрен возврат разгрузочного золотника в среднее положение лишь после того, как распределительный золотник станет в среднее положение. Для этого к разгрузочному золотнику придан фиксатор в верхней части. При отводе золотника из среднего положения поршень фиксатора опускается вниз под действием давления пружины и застопоривает разгрузочный золотник. Когда распределительный золотник станет в среднее положение и закроет окна див, перераспределением гидравлического давления на поршень фиксатора последний поднимется вверх и даст возможность пружине разгрузочного золотника вернуть его в среднее положение.

В системе рулевого устройства предусмотрены предохранительный клапан для перепуска масла в случае заклинивания разгрузочного золотника в правом положении и перепускные клапаны для сброса масла из одной полости привода в другую при сильных ударах волн о перо руля.

Сервомоторы и телемоторы

Сервомотор — обязательный элемент каждой рулевой машины. Принцип действия всех сервомоторов одинаков, а конструктивное исполнение разное и зависит от типа рулевой машины и рулевого привода.

Одна из конструкций сервомотора паровой рулевой машины приведена на рис. 74.

Рабочий вал лежит в подшипниках и имеет опорные диски, препятствующие осевому перемещению вала. Рулевой штурвал выполнен совместно со ступицей, имеющей резьбовую нарезку. Ступица навинчена на вал и имеет кольцевой паз, куда входят выступы углового вильчатого рычага. Рычаг связан со штоком пускового золотника.

Для перекладки руля рулевой вращает штурвал, который навинчивается или вывинчивается с вала и перемещается по оси. Перемещение ступицы штурвала приводит к повороту углового рычага, который выводит пусковой золотник из среднего положения, и рулевая машина начинает работать. Через шестеренную передачу вращение вала рулевой машины передается рабочему валу, который оказывает на ступицу штурвального колеса действие, обратное действию рулевого, и будет стремиться вернуть штурвальное колесо и пусковой золотник в среднее положение.

Если скорость вращения штурвального колеса будет равна скорости вращения рабочего вала, пусковой золотник будет находиться в заданном положении и рулевая машина будет работать с постоянной скоростью. Для увеличения скорости вращения рулевой машины и перекладки руля рулевой должен вращать штурвальное колесо с возрастающей скоростью.

После перекладки руля на за¬данный угол рулевой отпускает штурвальное колесо. Рулевая машина еще будет работать некоторый малый промежуток времени, рабочий вал вернет штурвальное колесо и пусковой золотник в среднее положение, и машина остановится.

У гидравлических рулевых машин роль сервомотора выполняют рычажные передачи.

Почти на всех морских судах рулевая машина удалена от поста управления ею и, поэтому применяются специальные телединамические передачи или телемоторы для связи поста управления с пусковым устройством рулевой машины.

Существуют валиковый, стержневой, тросовый, электрический и гидравлический телемоторы. Последние два имеют преимущественное применение.

Гидравлический телемотор приведен на рис. 75. Основу телемотора составляют датчик (рулевая тумба) и приемник. Датчик устанавливается на мостике, а приемник — в румпельном отделении и соединяются между собой трубопроводами. Предварительное заполнение системы телемотора маслом производится при помощи ручного насоса. Воздух при заполнении системы отводится через воздушную пробку крышки цилиндра датчика, а заполнение контролируется по переливу масла в бачок через сливной трубопровод.

Внутри датчика находится зубчатая рейка с закрепленным на ней поршнем. Рейка приводится в движение от рулевого штурвала через зубчатую цилиндрическую передачу. К цилиндру датчика прикреплен резервуар, связанный с рабочей полостью датчика при посредстве двух клапанов. Один клапан служит для перепуска масла из цилиндра датчика в резервуар в случае чрезмерного повышения давления в системе, другой — для перепуска масла из резервуара в цилиндр датчика при значительном понижении давления в системе.

Приемник состоит из двух неподвижных пустотелых скалок и подвижного цилиндра, разделенного перегородкой на две части. К цапфам цилиндра присоединены две тяги, связанные со штоком пускового золотника рулевой машины.

При вращении штурвала против часовой стрелки зубчатая рейка и поршень датчика будут двигаться вверх. Масло будет выдавливаться из верхней полости цилиндра датчика и поступать в нижнюю полость цилиндра приемника. Цилиндр будет двигаться вверх, сжимая пружину и выталкивая масло из верхней полости в нижнюю полость цилиндра датчика. Тяги выведут золотник из среднего положения, и рулевая машина начнет работать.

Если рулевой перестанет вращать штурвал и отпустит его, пружина начнет расширяться и заставит цилиндр приемника опускаться вниз. Ход масла в системе будет обратный, и цилиндр приемника и зубчатая рейка с поршнем датчика будут возвращены в среднее положение. Сервомотор остановит рулевую машину.

Вращением штурвала по часовой стрелке обеспечится перекладка руля на другой борт.

Для управления рулевой машиной широко применяются авторулевые, заменяющие рулевого и повышающие экономичность рулевого устройства за счет более точного управления рулевой машиной и уменьшения расхода энергии. Вдобавок, судно идет более устойчиво, меньше рыскает, что снижает расход топлива главным двигателем и сокращает время перехода судна.

Обслуживание рулевых устройств

При обслуживании рулевых устройств необходимо руководствоваться общими указаниями по обслуживанию палубных механизмов, а также указаниями ССХ и заводов-изготовителей.

Рулевое устройство должно быть в полной готовности к моменту выхода судна в рейс. Приготовление рулевой машины к действию производится по указанию вахтенного помощника капитана.

В процессе приготовления к действию паровой рулевой ма¬шины производится ее внешний осмотр, прогревается паропровод и машина, проверяется действие пускового золотника, серво¬мотора и клапана экономии. Все необходимые части смазы¬ваются. Телемотор заполняется рабочей жидкостью, если необхо¬димо, и проверяется плотность гидравлической системы по удер¬жанию давления масла.

У секторного или механического винтового привода обращается особое внимание на состояние шестерен, червяков и червячных колес. При сломанных или треснутых зубьях работа рулевого привода запрещается.

В электрогидравлической рулевой машине проверяется уровень масла в расширительном бачке, действие и переход с одного насоса на другой и с основного привода на запасной и обратно, плотность соединений и отсутствие пропусков рабочего масла из системы.

Действие рулевого устройства проверяется пробными пусками с контролированием согласованности действия всех узлов. Замеченные ненормальности в работе устраняются.

Вахтенный моторист или машинист обязан не менее двух раз за вахту проверять работу рулевой машины и смазывать трущиеся части на ходу судна. При этом также проверяется нагрев трущихся деталей на ощупь или по показаниям термометров и наличие шумов и стуков в рабочих частях рулевого устройства.

В гидравлических системах проверяется уровень масла в бачках, не допускается снижение уровня ниже метки на указательной шкале или колонке. При длительной работе рулевого устройства необходимо работать поочередно рулевыми машинами, если их две.

О всех замеченных ненормальностях в работе рулевого устройства необходимо немедленно докладывать вахтенному механику. В случае нагрева трущихся частей машины выше нормы выделяется самостоятельный вахтенный для наблюдения за рулевым устройством.

При кратковременной остановке рулевой машины закрывается стопорный клапан свежего пара и открываются краны продувания паровых цилиндров. При остановке машины на длительное время все паровые клапаны, за исключением кранов продувания, закрываются. Руль должен быть установленным в среднее положение.

Вывод электрической и электрогидравлической рулевой машины из действия производится отключением питания электродвигателя. Гидравлическая система должна быть проверена на плотность и на отсутствие течи рабочей жидкости из системы.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о