Центрирующий элемент. Реактивное устройство.
Центрирующий элемент. Впускной клапан воздухораспределителя пневматического усилителя и золотник распределителя гидравлического усилителя должны возвращаться из смещенного или открытого состояния в первоначальное (нейтральное или закрытое) принудительно. Для этого применяются центрирующие элементы (клапанные пружины, центрирующие пружины или используется давление рабочей жидкости и реактивные клапаны, которые, находясь под действием сжатого воздуха, ускоряют возвращение в исходное положение впускных клапанов).
Центрирующий элемент яв-ся важнейшим элементом распределителя усилителя и, в зависимости от особенностей его конструкции, места расположения и связи с распределительным клапаном рулевое управление с усилителем в большой или меньшей степени отвечает эксплуатационным требованиям.
Центрирующий элемент может быть выполнен в виде одной предварительно сжатой пружины или в виде двух сжатых пружин.
Реактивное устройство. Одним из важнейших качеств обычного рулевого управления яв-ся способность создавать у водителя так называемое «чувство дороги» или ощущение производимого им поворота. Оно заключается в том, что с увеличением сопротивления повороту управляемых колес возрастает и усилие на рулевом колесе. Эти качеством реактивного прогрессивного воздействия на рулевое колесо должно обладать и рулевое управление с усилителем, встроенным в его систему.
Реактивные элементы бывают двух видов: Реактивный клапан и реактивная камера.
Конструкция одного из реактивных клапанов гидравлического усилителя
Золотник 6 возвращается в нейтральное положение под действием размещенных внутри их корпуса пружин и давления рабочей жидкости. С повышением нагрузки давление в напорной магистрали увеличивается поэтому и сопротивляемость золотников их перемещению также увеличивается. Это обстоятельство вызывает реакцию на рулевом колесе и чувство производимого водителем поворота.
Детальное изучение устройства и принципа действия ГУР автомобиля КАМАЗ
«КамАЗ», как одного из наиболее эффективных и многофункциональных,
применяемых на отечественных автомобилях. На рис. 2.5 показано рулевое управление грузовых автомобилей КамАЗ. Рулевое управление левое, с передними управляемыми колесами, с усилителем. Оно состоит из рулевого механизма, рулевого привода и гидроусилителя. Рулевой механизм винтореечный и выполнен в виде винта, шариковой гайки, поршня-рейки и сектора. Передаточное число рулевого механизма равно 20. Рулевой привод — с задней неразрезной трапецией. Гидроусилитель — интегрального типа (гидроруль), представляет собой один агрегат, объединяющий рулевой механизм, гидрораспределитель, гидроцилиндр и угловой редуктор.
Рулевое колесо 5 закреплено на рулевом валу 4, который установлен на двух шариковых подшипниках в рулевой колонке 5, прикрепленной внутри кабины автомобиля. Рулевой вал 4 через карданный вал 2 с двумя карданными шарнирами и подвижным шлицевым соединением связан с ведущей конической шестерней 13 углового редуктора, передаточное число которого равно единице. Ведомая шестерня 20 углового редуктора установлена на шлицах винта 18 рулевого механизма. Обе шестерни вращаются в двух шариковых подшипниках, каждая в корпусе 19 редуктора, прикрепленного к горизонтально расположенному рулевому механизму 7, передающему усилие на рулевую \ сошку. Сошка 8 через продольную рулевую тягу соединена с поворотным рычагом левого управляемого колеса, которое через поперечную рулевую тягу и рычаги поворотных цапф связано с правым управляемым колесом. Продольная рулевая тяга выполнена сплошной. В ее головках расположены шарниры с шаровыми пальцами для крепления. Поперечная рулевая тяга изготовлена трубчатой и имеет на концах резьбу для установки наконечников с шаровыми шарнирами для связи с рычагами поворотных цапф. Поворотом поперечной тяги в наконечниках регулируется схождение передних управляемых колес автомобиля. Гидроусилитель собран в одном агрегате с угловым редуктором и рулевым
механизмом, картер которого одновременно является и гидроцилиндром. В картере 15 находится поршень рейка 16, зацепляющийся с зубчатым сектором 14, изготовленным вместе с валом рулевой сошки. Зазор в зацеплении регулируется специальным винтом путем осевого смещения вала сошки. В поршне-рейке закреплена шариковая гайка 17, связанная через шарики с винтом рулевого механизма. Крайние канавки шариковой гайки соединены трубкой, и шарики циркулируют по замкнутому контуру. На конце винта рулевого механизма между двумя упорными шариковыми подшипниками 21 и 23 установлен золотник 9 гидрораспределителя. Золотник вместе с подшипниками имеет возможность перемещаться в осевом направлении на 1,0...1,2 мм в обе стороны от нейтрального положения. В нейтральном положении золотник удерживается центрирующими пружинами 11, которые воздействуют на упорные шариковые подшипники через плунжеры 10 и 12. К корпусу золотника снаружи присоединены шланги нагнетательного и сливного маслопроводов от насоса 6 гидроусилителя. Внутри корпуса размещен шариковый обратный клапан, соединяющий при отказе гидросистемы рулевого управления нагнетательную и сливную масломагистрали и обеспечивающий таким образом возможность управления автомобилем без гидроусилителя. В корпусе золотника установлен предохранительный клапан рулевого механизма, который соединяет нагнетательную и сливную магистрали при давлении в гидросистеме рулевогоуправления, превышающем 7,5...8,0 МПа. Этот клапан предохраняет детали рулевого механизма от перегрузки, а гидронасос — от перегрева. Насос 6 гидроусилителя лопастного типа и приводится в действие от коленчатого вала двигателя шестеренной передачей. На валу насоса, вращающемся в подшипниках, установлен ротор 32, в пазах которого находятся подвижные лопасти. Ротор размещен внутри статора 31.
В крышке насоса размещены распределительный диск, перепускной клапан 26 и
предохранительный клапан 25 насоса. Перепускной клапан ограничивает подачу масла в гидроусилитель при достижении определенной производительности насоса. Предохранительный клапан находится внутри перепускного клапана, является резервным в гидросистеме рулевого управления и срабатывает при давлении масла 8,5...9,0 МПа. При открытии перепускного и предохранительного клапанов часть масла из полости крышки поступает в бачок насоса. Бачок 28 прикреплен к корпусу и крышке насоса. Он имеет два фильтра 29 и 30 для очистки масла и предохранительный клапан (сапун) для связи с окружающей средой. При работе насоса лопасти в роторе под действием центробежных сил и давления масла прижимаются к статору. Масло из корпуса насоса через распределительный диск поступает в полость нагнетания и далее через нагнетательный маслопровод 24 в гидроусилитель.
При прямолинейном движении автомобиля золотник находится в корпусе в
нейтральном положении. Поступившее в корпус из насоса масло проходит через золотник, гидроусилитель и направляется в масляный радиатор 1 гидроусилителя. В радиаторе, представляющем собой алюминиевую оребренную трубку и находящемся перед радиатором системы охлаждения двигателя, масло охлаждается и поступает в бачок насоса через сливной маслопровод 27. При повороте рулевого колеса из-за сопротивления повороту со стороны дороги
поршень-рейка 16 гидроусилителя остается неподвижным, а винт 18 с золотником 9 смещается на 1,0...1,2 мм. При этом в зависимости от направления поворота золотник сообщает одну полость гидроцилиндра с нагнетательной магистралью, а другую полость — со сливной магистралью. В этом случае масло перемещает поршень-рейку 16, который поворачивает зубчатый сектор 14, связанный с рулевой сошкой 8, и помогает водителю повернуть управляемые колеса автомобиля. В камерах между плунжерами 10 и 12 давление масла становится тем больше, чем больше сопротивление дороги повороту управляемых колес. Поэтому для смещения золотника при большем давлении масла
необходимо большее усилие водителя, что позволяет ему чувствовать дорогу.