Гидравлическое рулевое управление трактора

Рулевое управление – это совокупность механизмов, которые предназначены для поддержания траектории передвижения трактора и ее своевременной корректировки. Этот узел состоит из двух основных компонентов – привода и рулевого механизма. Первый служит для установки управляемой колесной пары в требуемое положение при повороте или перемещении по прямой, второй – для передачи энергии движения от руля на привод. Современные тракторы оснащаются гидравлическими компонентами, которые по сравнению с механическими системами значительно облегчают процесс управления спецтехникой.

Состав узла

Гидравлическое рулевое управление такой машины как трактор включает следующие компоненты:

• Трапеция переднего моста. Ее образует пара поперечных тяг, которые соединены между собой сошкой. Их концевые элементы входят в контакт с поворотными рычагами.
• Система валов (рулевой, передний, промежуточный и средний). Они расположены последовательно друг за другом, для соединения используются карданные шарнирные элементы. Основное назначение – передача энергии вращения от руля к гидроусилителю.
• Рулевая колонка с устройствами для наклона и регулировки высоты управляющего колеса. На ней же закреплено само колесо.
• Рулевой механизм и гидравлический усилитель. Конструктивно они заключены в один корпус, располагаются перед радиаторным узлом. Главная задача компонентов – промежуточная связь руля и колесной базы трактора.
• Гидравлический контур системы управления. Он необходим для обеспечения работы ГУР. В состав этого узла входит шестеренчатый насосный механизм, распределитель жидкостной среды, силовой цилиндр и датчик блокировки заднего дифференциала.
• Рулевой механизм. В его состав входит червячный элемент, который располагается в эксцентрике с опорой на пару шарикоподшипников радиального типа, 2-венцовый сектор для обеспечения контакта червяка и реечной детали, ведущей к штоку цилиндра, и золотник, зафиксированный в концевой части червячного элемента.
• Поворотный вал с сошкой, служащий для обеспечения перемещения сектора к нужным частям трапеции.

Конструкция ГУР трактора

Основным компонентом гидравлического управления трактора является гидроусилитель. Это устройство служит для снижения объема механических усилий при повороте руля и усовершенствования управляемости спецтехники. Кроме того, использование ГУР позволяет существенно уменьшить интенсивность воздействия на органы управления внешних факторов (вибрация, удары), которые вызваны ездой по неровному грунту. Особенно актуально применение гидроусилителя, если трактор снабжается передней навеской или движется с повышенной скоростью: в таких ситуациях крайне важна максимальная управляемость таким транспортом.

Конструктивно гидроусилитель состоит из нескольких компонентов:

• Корпус. Он служит в качестве резервуара для рабочей жидкостной среды и основы для крепления остальных деталей.
• Шестеренчатый насосный механизм. Он необходим для обеспечения циркуляции масляной смеси в гидроконтуре.
• Сектор поворотного вала, который постоянно контактирует с червячным узлом.
• Поворотный вал с тремя опорными деталями. Он служит для передачи поворотного движения на сошку, ведущую к поперечным передним тягам.
• Рейка, соединенная с сектором. Она передает поступательное движение с поршней через шток.
• Золотник на концевой части червячного устройства. Он соединен с пружинами и закреплен тройной парой ползунов.
• Масляный фильтр. Его основное назначение – очистка масла, проходящего через гидроконтур.
• Предохранительный клапан. Этот компонент ограничивает давление масла внутри ГУР.
• Автоматика АБД. Это гидросистема для блокировки заднего дифференциала, которая состоит из отдельного золотника, маховика, крана, датчика и щупа.

Принцип работы гидроусилителя

Главной задачей этого устройства гидравлического рулевого управления является повышение гидроусиления при возрастании сопротивления повороту трактора. Из-за энергии сопротивления червяк смещается по оси, в результате происходит сжатие пружин ползунов, фиксирующих золотник распределительного агрегата. Когда воздействующая сила становится больше усилия предварительного сжатия всего пружинного блока, золотник смещается, масло попадает в первую полость силового цилиндра. Под давлением жидкость передвигает поршень, его усилие передается на зубчатый сектор, происходит вращение поворотного валового механизма.

Когда сопротивление при повороте трактора прекращается, происходит распрямление пружин, золотник оказывается в нейтральной позиции, перекрывая подачу масла. Если уровень сопротивления в ходе совершения маневра не выше усилия предварительного сжатия, то рулевое колесо обеспечивает поворот спецтехники без подключения ГУР. Управление блокировкой задних дифференциалов может выполняться двумя способами:

• Вручную, с использованием рукояти, скрепленной с краном датчика АБД посредством троса.
• Автоматически, с применением масляной жидкости.

Особенности регулировки ГУР

В зависимости от условий эксплуатации гидроусилителю может потребоваться настройка. Для этого проводят следующие виды операций:

• Отладка контакта червяка и зубчатого сектора. Втулку прокручивают в нужном направлении, используя ключ, чтобы зазор сцепления соответствовал боковым промежуткам червячной детали, когда сошка стоит в нейтральном положении.
• Регулировка реечно-секторного зацепа. Его выставляют с использованием прокладок, размещаемых под фланцем упора, так чтобы зазор составил 0,1-0,3 мм.
• Контроль уровня затягивания червячной гайки.
• Отладка осевого передвижения поворотного вала. Для этого используют регулировочный винт, который можно найти на торцевой части валового механизма. Контргайку для блокировки ослабляют, затем отпускают, прокручивая на 1/10 полного поворота.
• Настройка клапана. Работу выполняют при включенном силовом агрегате, применяя манометр. Давление масла в системе при прогреве до +50 градусов должно равняться 8,8 МПа.
• Проверка хода руля. Свободное передвижение не должно быть более 20 градусов.

Плюсы и минусы системы

Гидравлическое рулевое управление у трактора обладает рядом преимуществ по сравнению с механическим аналогом:

• Уменьшенное время отклика на поворот руля.
• Амортизация ударно-вибрационных нагрузок на рулевые части управления.
• Повышенный КПД при трансформации энергии вращения в движение колесной базы.

Однако гидравлическое управление имеет и ряд недостатков. Так, по сравнению с гидрообъемными системами оно требует большего усилия оператора при работе с рулем, обладает повышенной массой. По сравнению с механическим аналогом такое управление более сложно в обслуживании и ремонте, может выйти из строя по вине перегрева рабочей жидкости или протечки.

Основные неисправности гидравлического управления трактора

Чаще всего в ходе эксплуатации спецтехники выявляются следующие неполадки:

• Затрудненный поворот руля. Причина может крыться в повреждении червячных подшипников, неправильном сцеплении зубчатого сектора и червячной передачи, слабом затягивании червячной гайки или сниженном уровне масла.
• Слишком свободное перемещение руля. Проблема обычно вызвана попаданием воздуха в трубопровод поворотных цилиндров или вспениванием рабочей жидкости.

При появлении неисправностей гидравлического управления трактора требуется сразу провести диагностические работы, по результатам которых будет понятно, какой ремонт необходим технике.