Из чего состоит рулевая колонка – Рулевая колонка: описание,устройство,регулировка и поломки,фото,видео.

Содержание

Рулевой стакан велосипеда, другие элементы рулевого механизма

В конструкции велосипеда рулевой стакан — главный элемент, обеспечивающий езду на велосипеде. Что это такое, из чего он состоит, каковы типы механизма и правила обслуживания — поговорим в этой статье.

Что такое рулевой стакан велосипеда?

В велосипедной конструкции рулевая труба представлена в виде двух чашек из двух подшипников — верхнего и нижнего. Опциональность заключается в работе нескольких колец, обеспечивающие поворот рулевого механизма. Также присутствует для распора выноса своеобразный якорь.

Элементы рулевого механизма велосипеда

Рулевой механизм велосипедного транспорта состоит из следующих элементов:

  1. Собственно руль — приспособление для хвата рулевого механизма, представленная в виде примитивной трубы или более сложных конструкций. На ней также крепятся грипсы и разнообразные аксессуарные приспособления.
  2. Для крепления руля и рулевой трубы используется так называемый вынос — труба короткого типа с болтовыми креплениями, обычно в виде двух болтов.
  3. Также в конструкции присутствует рулевая труба, предназначенная для короны велосипедной вилки и выноса(в некоторых случаях самого руля).
  4. В качестве рулевого стакана используется часть рамы в виде трубы короткого типа, испоьльзующиеся для вставки подшипников колонки и чашки. Внутри представлены нарезанные по стандартам фласки.

Устройство и типы рулевых колонок

При производстве велосипедов используются два типа рулевых колонок — резьбовые и безрезьбовые колонки.

Резьбовой тип

Данный тип использовался очень долгое время, при этом ещё в советских велосипедах он устанавливался всегда. Но качество работы данной рулевой — всё зависит от процесса изготовки. Если хорошо обжата колонка и, немаловажно, качественными материалами — в работе она ведь надёжная.

При этом есть всё таки один изъян — при экстремальном вождении есть риск расшатывания всей конструкции, т.к. она для подобных вождений не предназначается.

Устройство колонки можно представить следующим планом:

  • Резьба в данной конструкции расположена на штоке вилочной части, а опорный конус расположен на вилочной короне.
  • Вращение нижнего подшипника сосредоточено в нижней части рулевого механизма, а само местоположение его — на ранее оговорённом опорном конусе.
  • Регулирующая сторона, обеспечивающая регулирование плотности затяжки всей конструкции, находится в верхней части рулевой конструкции.
  • Закрепление выноса руля обеспечивается распоркой при вставке во внутрь вилочного штока.
  • В последующем распорка закрепляется об верхную часть выноса длинным сквозным болтом.

Безрезьбовой тип

Несмотря на достаточную надёжность предыдущего типа при разумном использовании — безрезьбовой рулевой механизм более надёжный и более современный вариант.

К тому же способен работать без регулировки длительный период времени, если правильно настраивать при необходимости. К сожалению данный тип устанавливается в дорогих моделях велосипедов.

Конструкцию данной колонки можно представить следующим планом:

  • Фиксирующее действие оказывается не использованием гаек, а непосредственно выносом руля.
  • Рулевой якорь осуществляет прижим выноса руля к себе.
  • Держание непосредственно якоря осуществляется своими упругующими свойствами, т.к. Он вбит в вилочный шток.
  • Вернёмся к выносу руля — вилочный шток служим ему основанием, и не имеет характерно резьбы.
  • По диаметру безрезьбовая конструкция составляет 1 1/8 дюйма, но встречаются вариация от 1 до 1 1/2.

Типы рулевых стаканов велосипеда

Среди рулевых стаканов выделают три их вида.

Стандартный

Это же резьбовые, о которых мы говорили ранее. Данный тип использовался в советском вело-строении и до сих пор многими производителями мира используется в так называемых прогулочных и дорожных моделях в силу отсутствия сильных напряжений на стакан.

Так или иначе, сравнивая надёжность этого типа с другими — она уступает нехило.

Полуинтегрированный безрезьбовой стакан

Данный тип обозначается как (ZS) — Zerostack, в переводе «нулевой подъём». Решение данного вида предполагается: по внутренному диаметру двух чашек запрессоывается во внутрь, при этом из выступающих частей снаружи вылезают либо резиновый пыльник, либо внешние кольца чашек.

Конструкция повторяет идею обычной безрезьбовой колонки, с единственным отличием — размером подшипников и их расположением внутри стакана.

Данное решение для велосипедов часто используется в узком направлении производства профессиональных моделей в силу своей дороговизны.

Можно выделить следующие преимущества:

  • В силу того, что отсутствуют выступающие части в данном элементе, руль возможно максимально низко прижать к раме.
  • Из-за буквального нахождения руля у рамы данные модели велосипедов оптимальны для некоторых велосипедных дисциплин.
  • Также в силу прижатия к раме повышается и прочность данного элемента.
  • Расположение руля максимально низко к раме также благоприятно сказывается на аэродинамическую посадку водителя велосипеда.

Интегрированный безрезьбовой стакан

Обозначение данного типа — (IS), то есть Integrated. Во многом данная разновидность элемента схожа с полуинтегрированным, но выступает уже полностью профессиональным видом. Полное слияние со стаканом велосипеда обеспечивается за счёт вставки рулевой колонки в стакан.

Реализация немного отличается от предыдущего типа — если в нём прессовались чашки, то в интегрированном запрессовываются уже сами подшипники в заранее подготовленные проточные посадочные канавки, при этом используются подшипники исключительно промышленные.

Промышленные (закрытого типа) подшипники применяются в связи с их надёжностью, т.к. иные варианты быстро выводят из строя стакан рамы. И в промах есть интересный момент — используются варианты только со скошенной нижней гранью под градусами 45-45 или 36-36, реже 36-45.

Неоспоримым достоинством данного решение остаётся привлекающая внешне система без выступающих за кромки стакана различных элементов, а также её скрытость от глаз, позволяющая произвольно регулировать высоту выноса.

Также неоспоримость вызывает тот факт, что в силу практической закрытости от пыли и прочей грязи, подшипники дольше сохраняют свои эксплуатационные качества.

Одним из серьёзных минусов данной конструкции — в случае поломки со временем или по другим причинам, она ведёт за собой поломку и посадочного места в стакане рамы. Часто ремонт подобного — чересчур дорогое удовольствие.

Обслуживание и ремонт рулевого механизма

Конструктивно процесс обслуживания прост, он заключается в следующем:

  1. Разборка рулевого блока для оценки состояния подшипников. Необходимо это для возможной очистки канавок от абразивы(при разборе это видно), а также для возможной смазки узлов. Если детали пришли негодность — возможна самостоятельная замена.
  2. Изменение высоты. Если требуется изменение высоты, то для безрезьбовых механизмов потребуются проставочные кольца, но вот для резьбовых уже требуется удлинитель руля. Примечание: при работах необходимо соблюдать строгую последовательность разбор>сбора — собирать строго так, как разбирали. При сборке также не стоит делать перекосов, а в качестве инструмента использовать специализированный для этого инструмент.

В статье были оговорены основные моменты рулевого механизма, а также его обслуживание. Как стало ясно — каждый тип рулевого механизма отличается не только конструктивно, но и по цели.

Если стандартный предназначается для обычной езды, то полуинтегрированный ( и тем более интегрированный) уже для экстремальной езды. Обслуживание механизма достаточно простое занятие, но вот ремонт — более сложную конструкцию сможет ремонтировать только специалист.

Оценка: 5 1 голосов

Читайте также:


veloinsider.ru

Рулевая колонка — важный элемент механизма управления автомобилем

Хотя в лабораториях заводов-производителей разработка новых видов системы управления автомобилем проводится давно, но пока альтернативы рулевому колесу не найдено. Поэтому можно смело предполагать, что мы ещё долго будем водить машины, выкручивая его для совершения манёвров. Механизм управления несложен, но надёжен и удобен. В него входит совсем немного деталей, в том числе и рулевая колонка, к которой автолюбители относятся без особого внимания, полагая, что незачем отвлекаться на простой незамысловатый отрезок металла.

Однако заслышав неприятный скрип при повороте руля, совершая манёвр, следует подумать о том, что ничто не вечно, и изнашивается любая, даже очень прочная, металлическая деталь. Но самое страшное происходит тогда, когда рулевая колонка отказывается изменять направление движения автомобиля, несмотря на то что водитель интенсивно поворачивает руль. Такой вид поломки унёс жизни уже многих людей. Об этом нужно помнить всегда и следить за состоянием механизма управления постоянно.

Несмотря на то что устройство, в принципе, несложное и у всех автомобилей оно абсолютно подобное, отличия в нём всё-таки есть. Например, рулевая колонка «Газель» отличается по форме и длине вала от механизма, предназначенного для управления какой-либо модификацией автомобиля ВАЗ. Хотя и в том и в другом случае они должны лишь транслировать вращательное движение от руля к червячной передаче и далее к колёсам.

Свою устойчивость рулевая колонка получает благодаря наличию специального кронштейна и жёсткого сцепления с рулём. Поэтому вал имеет с двух сторон резьбу и шлицевые соединения, но с одной стороны оно внутреннее и предназначено для посадки червяка, а с другой – наружное и служит для крепления руля.

Отличительные особенности вала есть у каждой модели автомобиля. Например, рулевая колонка УАЗ жёсткая и непоколебимая, а в автомобиле ВАЗ-2107 она имеет два миниатюрных карданных устройства на шарнирах, поэтому при повышенной нагрузке, связанной с ударом в левую часть переднего бампера, она просто складывается и оберегает водителя от травм и ушибов. А наличие двух игольчатых подшипников делает управление «семёркой» совсем лёгким.

Независимо от модификации автомобиля, любая рулевая колонка может иметь одинаковые признаки неисправностей.

Во-первых, это скрипящие звуки, которые раздаются при износе или деформации, а также поломке в блоке подрулевого переключателя.

Во-вторых, образование люфта. Если он имеет осевую направленность, то это признак ослабления шлицевого соединения. Если продольную, то следует подтянуть крепления кронштейна, поддерживающего рулевой вал.

Каждому автомобилисту нужно помнить, что если механизм управления установлен правильно, то и служить он будет надёжно. Но в процессе эксплуатации обязательно происходит ослабление креплений. А как только болты и гайки потеряли жёсткость крепления, начинается стирание и повышенный износ шлицевых соединений, механизм постепенно приходит в неисправное состояние. В результате вал начинает проворачиваться, а водитель может потерять управление автомобилем.

fb.ru

Birota — Веломастерская — Характеристики и виды рулевых колонок (headset)

Рулевая колонка как совокупность промышленных или насыпных подшипников, пыльников, чашек и якоря служит своей целью обеспечить надежное крепление и беспрепятственное вращение штока вилки в рулевой трубе рамы. Рынок предлагает множество технических решений этого узла, разных по устройству и весу. Самыми встречающимися видами рулевых колонок являются: резьбовая (Threaded), безрезьбовая или Aheadset (Threadless), полуинтегрированная (Zero Stack), интегрированная (Integrated System), стандарт Campagnolo Hiddenset, стандарт Perdido, стандарт Columbus и стандарт Onepointfive. Данный текст не касается аспектов надежности, установки и обслуживания рулевых колонок тех или иных стандартов — только краткое описание, ключевые особенности и некоторые характеристики того или иного типа.

Резьбовая рулевая колонка
Резьбовая рулевая колонка до сих пор один из самых распространенных стандартов крепления вилки к раме. Хотя сейчас эта схема практически не используется на профессиональных шоссейных и MTB велосипедах, благодаря неприхотливости ее еще часто можно встретить на прогулочных, дорожных и ATB велосипедах начального уровня. Слово «резьбовой» произошло от наличия внутренней резьбы на верхней чашке и контргайке, за счет которой собственно и держится вилка.

Чашки подшипников запреcсованы в рулевую трубу, где сверху и снизу шары подшипника удерживают отдельные кольца с канавками качения. Окончательную прочность конструкции придает вилка, которая притягивается к подшипникам с помощью контргайки. В какой момент вы устанавливаете вынос, уже не важно.

Существует несколько разновидностей этого крепления, заточенных под разный диаметр штока вилки. Самые распространенные, это: 1″, 1-1/8″ и 1-1/4 дюйма.

Классическая безрезьбовая рулевая колонка
Скорее всего, на вашем велосипеде установлена рулевая именно этого типа. Называемое иногда Aheadset (Из истории: Aheadset- это всего лишь один из первых производителей чашек этого стандарта, чье имя стало нарицательным для этого типа рулевой) данное техническое решение доминирует на современных алюминиевых велосипедах среднего и высшего ценового диапазона. В отличие от предыдущего стандарта, это крепление не отвечает за фиксацию вилки, поэтому в нем отсутствует резьба.

В остальном стандарты схожи: верхние и нижние чашки (они же, по совместительству имеют канавку качения) удерживающие сепаратор с шарами, или промышленный подшипник. Чашки устанавливаются сверху и снизу рулевой трубы велосипеда, кольца с канавками качения или пыльники закрывают шары от грязи. Простая, легкая в обслуживании и надежная конструкция.

Поскольку резьбы на вилке теперь нет, предварительную фиксацию комбинации вилка+чашки+вынос руля обеспечивает якорь — небольшая распорка, забиваемая в шток вилки. Крышка якоря, которую вы видите на иллюстрации выше, покоится сверху на выносе. При притягивании оной к якорю регулировочным болтом, она давит на вынос и стягивает всю конструкцию от короны вилки до выноса вместе. Окончательное крепление штока вилки осуществляется с помощью крепления выноса руля.

Aheadset выступает стандартом для вилок с диаметром штока 1-1/8″, прочие варианты малораспространены.

Полуинтегрированные (Zero Stack или „Low Profile“)
Cтандарт, который с равной долей вероятности можно встретить как на карбоновых, так и на современных алюминиевых велосипедах. Главное отличие от резьбового и Aheadset стандартов, это чашки и подшипник, которые теперь устанавливаются прямо внутрь рулевой трубы. Снаружи мы увидим только кольцо с канавкой качения или пыльник.

На бюджетных моделях часто используются игольчатые подшипники или подшипники с сепаратором. В таких случаях, чашки не только удерживают, но и выступают как внешнее кольцо с канавкой качения. В дорогих моделях с промышленным подшипником, чашка лишь удерживает его корпус. Самый распространенный диаметр запрессованной чашки 44 мм, но прочие характеристики, такие как высота и тип используемого подшипника, могут варьироваться в зависимости от производителя и модели. Главное преимущество этого стандарта- нулевая высота относительно рулевой трубы, что позволяет максимально низко опустить руль велосипеда.

Фиксация вилки осуществляется по принципу, схожему с Aheadset стандартом.

Интегрированные системы без чашек


Многочисленные варианты и подразновидности этого стандарта роднит отсутствие внешних чашек рулевой колонки, когда подшипники впрессовываются прямо в рулевую трубу, что, конечно, требует совместимой рамы. Здесь используются только промышленные подшипники, поскольку шары постепенно сточат канавку качения, и рама будет уже непригодна к дальнейшему использованию.

Наиболее распространенный размер подшипника имеет 41мм внешний диаметр и 45° посадочный скос (соответственно таков и посадочный угол внутри рамы). Существуют разновидности этого стандарта, использующие 36°-ый скос подшипника и рамы.

В остальном процесс установки вилки схож с Aheadset стандартом — она удерживается якорем рулевой колонки. Вообще, название „интегрированная рулевая“ не принадлежит общепринятому стандарту. Его применяют к классу рулевых колонок, где подшипник прессуется прямо в раму и, как правило, имеет диаметр 41мм. Иногда это доставляет определенные трудности с поиском, в случае замены подшипников на экзотических рамах.


Посадочная фаска рамы

Иллюстрация выше показывает типичное посадочное гнездо интегрированной рулевой. Промышленный подшипник помещается с некоторым усилием внутрь, но сильного прессования не требуется.

Campagnolo® Hiddenset
Собственный стандарт Campagnolo, требующий специально обработанной рулевой трубы.

По сути, это стандартизированная модификация полуинтегрированной рулевой колонки, где используются конические подшипники, устанавливаемые в утопленные в рулевую колонку конические чашки. Стандарт никак не совместим с общепринятыми разновидностями полуинтегрированных и интегрированных рулевых колонок.

Фиксация вилки осуществляется по принципу схожему с Aheadset стандартом.

Perdido®
Очередная частная вариация на тему полуинтегрированных рулевых колонок. Система состоит из прессуемых внутрь рулевой трубы чашек и отдельных промышленных подшипников.

Главное отличие от полуинтегрированного Zero Stack — особый размер подшипника и непременно прецизионное исполнение. Внешний диаметр чашки Perdido равен 44.5мм, а необходимый диаметр рулевой трубы 44.4мм. Как мы говорили ранее, диаметр чашки ZeroStack равен только 44мм, поэтому Perdido заявляется как самостоятельный стандарт, хотя принципиально в нем ничего нового нет.

В некоторых случаях есть возможность рассверлить ZeroStack алюминиевую раму до стандартных 44.4мм диаметра Perdido. Следует учесть, что чашки Perdido более утоплены в раму, следовательно необходимо будет увеличить и глубину посадочного гнезда.

Официальный сайт стандарта Perdido

Рулевая Columbus
Этот стандарт является разновидностью безрезьбового Aheadset со своими собственными типоразмерами подшипника. Рулевая труба не имеет каких-либо фрезерованных посадочных гнезд внутри, подшипники располагаются вне рамы, в внешних чашках. Размер промышленного подшипника 41.5 мм.

Иногда можно ошибиться в идентификации этого типа рулевой колонки, поскольку внешние чашки на некоторых велосипедах покрашены в цвет рамы.

Фиксация вилки осуществляется по принципу схожему с Aheadset стандартом.

Полтора дюйма (Onepointfive Standard)
Первоначально, onepointfive разрабатывался как разновидность Aheadset для штоков увеличенного диаметра, с абсолютно идентичным устройством. Как понятно из названия, с этим стандартом используют вилки со штоком 1.5″, внутренний диаметр рулевой трубы 2 дюйма (50мм).

Этот открытый стандарт, рожденный в 2001 году совместными усилиями Cane Creek, Race Face, Cannondale, Manitou и Chris King, первоначально предназначался для использования в экстремальных дисциплинах. Широкое распространение карбона при производстве Hi-End шоссейных велосипедов, привело к появлению рулевых этого типа на шоссе. Больший диаметр трубы: выше жесткость! В шоссейных велосипедах используется интегрированный и полуинтегрированный тип рулевой, отличный от прародителя 1 1/8″ только увеличившимися размерами. В 2007 году эту рулевую применяют такие фирмы как Pinarello, Trek, Specialized, Cannondale.

P.S. Вопрос употребления устоявшейся терминологии крайне важен. Если кто-то считает использование в описаниях того или иного американизма некорректным в виду существования русского названия, обязательно сообщите!

www.birota.ru

Рулевое управление, рулевой механизм: принцип действия, устройство, ремонт

В основе любых нерельсовых транспортных средств лежит система рулевого управления. Для чего она нужна? Основные функции направлены на преобразование вращательного движения руля в возвратно-поступательные. Такую задачу выполняет рулевое управление и механизм. На автомобилях установлены различные системы. Давайте рассмотрим устройство и принцип действия этих узлов.

Назначение

Чтобы транспортные средства имели возможность перемещаться по направлению, выбранному водителем, нужно, чтобы они были оборудованы механизмами для управления. Конструкция его определяет, будет ли движение на автомобиле безопасным, а также то, на какой скорости водитель будет уставать и утомляться.

Требования

К рулевому управлению и механизму предъявляются определенные требования. В первую очередь, это обеспечение высокой маневренности. Кроме этого, механизм должен быть устроен таким образом, чтобы управлять транспортным средством было легко. По возможности обеспечивается только качение, без боковых скольжений покрышек в повороте. Управляемые колеса должны автоматически возвращаться в состояние прямолинейного движения после того, как водитель отпустит руль. Еще одно требование – отсутствие обратимости. То есть в системе управления не должно быть даже малейшей возможности передать удары от дороги на рулевое колесо.

Важно, чтобы у системы было следящее действие. Автомобиль должен сразу же реагировать даже на самые минимальные повороты руля.

Устройство

Рассмотрим устройство механизма рулевого управления. В целом система представляет собой непосредственно механизм, усилитель, а также привод. Что касается типов, то различают:

  • реечное рулевое управление;
  • червячный механизм;
  • винтовой.

Общее устройство достаточно простое. Конструкция логичная и оптимальная. Это доказано тем, что за много лет в автомобилестроении в механизм управления каких-либо значительных изменений внесено не было.

Колонка

Все без исключения механизмы оснащены рулевой колонкой. В ее устройство входит несколько различных узлов и деталей. Это руль, рулевой вал, а также кожух в виде трубы с подшипниками. Кроме того, колонка состоит из различных крепежных деталей, обеспечивающих неподвижность и устойчивость всей конструкции.

Функционирует данный узел очень просто. Водитель транспортного средства воздействует на рулевое управление. Механизм преобразует усилие водителя, которое передалось по валу.

Рейка

Это наиболее популярный и широко распространенный тип рулевого механизма. Таким управлением зачастую оснащают легковые автомобили, имеющие независимую систему подвески на управляемой паре колес. В основе лежит шестеренка и рейка. Первая жестко и постоянно закрепляется к рулевому валу через кардан. Также она находится в постоянном зацеплении с зубьями на рейке. Когда водитель вращает рулевое колесо, под воздействием шестеренки двигается рейка влево или вправо. С каждой стороны к ней прикреплены тяги и наконечники. Это части рулевого привода, которые воздействуют на управляемые колеса.

Среди преимуществ выделяют простоту и надежность конструкции, высокий КПД, меньшее число шарнирных соединений и тяг по сравнению с другими типами рулевого управления. Рулевой механизм компактен и имеет невысокую цену.

Есть и недостатки – это восприимчивость и чувствительность к дорожным неровностям. Любые толчки от передних управляемых колес тут же передаются на рулевое колесо. Вообще механизм очень боится вибраций. Систему сложно устанавливать на автомобили, где подвеска передних колес зависимая. Это ограничивает сферу применения этого механизма только легковыми авто и легким коммерческим транспортом (например, «Фиат Дукато» или «Ситроен Джампер»).

Стоит отметить, что реечный механизм любит аккуратную и размеренную езду по ровным дорогам. Если ездить неаккуратно, деталь начинает стучать и быстро выходит из строя. Если повредились зубья на рейке или на шестеренке, то рулевое колесо может закусывать. Это основные неисправности узла.

Червяк

Червячный механизм рулевого управления сейчас считается уже устаревшим. Но его обязательно нужно рассмотреть, ведь им оснащены старые автомобили (например, «классика» от АвтоВАЗа), а они до сих пор находятся в эксплуатации. Также данную систему можно встретить на полноприводных автомобилях для бездорожья, на машинах с зависимым типом подвески управляемой пары колес. Кроме того, механизмом этой конструкции оснащены легкие грузовики, автобусы. Механизм рулевого управления УАЗа устроен и работает так же.

В основе червячного редуктора лежит зубчатый винт переменного диаметра. Он зацеплен с другими элементами. Это ролик и вал рулевой колонки. На данном валу установлен специальный рычаг – сошка. Последняя связана с рулевыми тягами.

Работает все это следующим образом. Когда водителю нужно изменить направление движения, он воздействует на руль. Тот поворачивается и воздействует на вал колонки. Вал в свою очередь действует на червячный. Ролик катается по рулевому валу, отчего сошка также приводится в движение. Вместе с сошкой двигаются рулевые тяги, а затем и пара передних управляемых колес.

Данный тип механизма имеет невысокую чувствительность к ударным нагрузкам в отличии от реечного механизма. Что касается других характеристик, то можно выделить больший выворот колес и улучшенную маневренность. Однако устройство более сложное, а цена производства выше по причине большого количества различных соединений. Для эффективной работы рулевого управления механизм этого типа нуждается в частых регулировках.

Многие автомобилисты встречали данную систему на автомобилях ГАЗ, ВАЗ и других. Но такой редуктор также встречается на дорогих комфортабельных машинах люкс-класса с большой массой и передней независимой подвеской.

Винтовой редуктор

В данном механизме работает вместе несколько элементов. Это винт, установленный на валу рулевой колонки, гайка, которая движется по винту, зубчатая рейка и соединенный с рейкой сектор. Последний оснащен валом, а на нем закреплена рулевая сошка. Данные редукторы встречаются, в основном, на грузовиках – так устроен механизм рулевого управления «КамАЗа».

Особенность данного механизма – это винт и гайка, соединенные между собой посредством шариков. За счет этого удалось достичь снижения трения и износа этой пары.

Что касается принципа действия, то работает данный механизм примерно так же, как и червячный. Когда поворачивают рулевое колесо, вращается винт, перемещающий гайку. При этом циркулируют шарики. Гайка через зубчатую рейку двигает сектор, а вместе с ним двигается и сошка.

Данный механизм отличается высоким КПД и способен реализовывать значительные усилия. Применяется система не только на грузовиках, но и на легких автомобилях (в большинстве своем представительского класса). Также подобное управление встречается и на автобусах. Можно встретить аналогичный механизм рулевого управления на «ГАЗели». Но это касается лишь старых моделей, а также версий бизнес-класса. На новых «Некстах» используется уже рейка.

Неисправности

Неисправности механизмов рулевого управления считаются одними из самых серьезных поломок автомобиля. Так как на большинстве легковых авто установлен реечный механизм, то количество поломок существенно сократилось.

К типовым поломкам можно отнести износ пары рейка-шестеренка, нарушение герметичности корпуса механизма, изношенный подшипник на рулевом валу, а также шарниры тяг. Последняя – это наиболее популярная неисправность в реечных механизмах.

В процессе активного использования автомобиля естественным образом изнашиваются рабочие участки ролика подшипников, вала сошки, червяка. Также стирается регулировочный винт. Вследствие износа в рулевых механизмах появляются зазоры, которые могут спровоцировать стуки при движении. Нередко эти зазоры способны вызывать вибрации на управляемых колесах, потерю устойчивости авто. Определить появление зазоров можно по увеличившемуся люфту на рулевом колесе. Зазор возникает в паре червяк-ролик. Затем вырастает осевое перемещения червяка. Зазоры можно устранить регулировкой.

Причины неисправности

Среди причин типовых неисправностей можно выделить несколько самых основных, Так, первая и главная причина, по которой выходят из строя рейки — это качество дорог. Затем можно отметить периодические нарушении правил эксплуатации, использование некачественных комплектующих, неквалифицированный ремонт механизмов рулевого управления.

Признаки

Если в процессе движения на авто явно на слух определяется стук, то это говорит о том, что сильно изношено шарнирное соединение наконечника тяги. Также эти же симптомы могут сообщить о чрезмерно изношенной шаровой опоре.

Если ощущается биение на руле, то возможно, изношен шарнир на наконечнике тяги, разрушенный подшипник вала. Когда на руле явно ощущается свободный ход, то это тоже говорит об изношенности тяги или неисправной передающей паре.

Регулировка

Данный процесс представляет собой комплекс из операций, направленных на снижение люфта руля, повышение точности при движении, скорости реагирования автомобиля на действия водителя. Для настройки нужно верно выставить осевой и боковой зазоры вала сектора и червяка. Правильные настойки обеспечат незначительный люфт.

Процесс регулировки представляет собой отворачивание контрящей гайки и закручивание регулировочного винта. При этом постоянно в процессе закручивания винта нужно проверять наличие люфта. После того как он устранен, винт фиксируется в положении контргайкой.

Данная регулировка чаще всего помогает устранить люфты, но если зазор остался, то червячная пара в механизме слишком изношена и требует замены. Для этого следует демонтировать редуктор и заменить изношенные элементы.

Заключение

Это все существующие на сегодня виды рулевых механизмов. Мы узнали, как они устроены, вкратце ознакомились с их принципом действия, узнали о признаках неисправностей. Эта информация может помочь в процессе ремонта или планового технического обслуживания автомобиля. Важно помнить, что рулевое управление – очень важный узел и нужно всегда содержать его в исправном состоянии. С его помощью водитель может быстро менять направление движения транспортного средства, что позволяет маневрировать авто на любом участке дороги, быстро реагировать при возникновении опасных ситуаций.

fb.ru

подшипник, крестовина, нижний кожух, вал, шестерня и демпфер

2018 Просмотров

Рулевое управление заключает в себе систему, которая регулирует направление движения автомобиля с помощью рулевого колеса. Эта конструкция состоит из механизмов, преобразующих положение баранки (угол поворота) в установленное водителем положение ведущих колес.

Строение рулевой колонки

Детали рулевой колонки размещены под кожухом и служат соединением всего механизма и колеса. Колонка прикреплена непосредственно к карданному валу с помощью карданной передачи (крестовины). Крестовина так же служит для скрепления карданного вала с датчиком крутящего момента на рулевом колесе.

Пыльник рулевой колонки защищает детали от попадания пыли и мусора.

Главные детали рулевой колонки – это основной вал с крестовиной и роликовым подшипником впереди и шариковым подшипником сзади, спрятанные под кожух. Он передает вращения руля к поворотному устройству. Это гарантирует обеспечение направления и степени поворота колес.

В системе могут присутствовать дополнительные детали рулевой колонки – указатели поворотов, рычаги включения/выключения световых приборов, рукоятка координирования дворников и омывателей лобового и заднего стекол, располагающихся на внешней части кожуха.

Помимо этого, моторы некоторых машин оснащены данными колонками, с энергопоглощающим механизмом, расположенным под кожухом. В случае фронтального столкновения машины с другой машиной или иным препятствием, оно позволяет колонке складываться. Вследствие чего, несмотря на нарушение структуры кожуха, сильно уменьшается вероятность получения водителем серьезных травм.

Полноценное исполнение энергопоглощающих действий ориентировано на использование в ней максимально затянутых штатных крепежных элементов.

Кроме всего, замки зажигания, установленные на внешней правой стороне нижнего кожуха вращающей колонки, снабжены противоугонным механизмом, который препятствует запуску зажигания. Также данная система запрещает работе мотора и вращению основного вала вместе с крестовиной и подшипником, находящегося под кожухом.

Так же, в колонке на нижнем кожухе встроено специализированное устройство, регулирующее угол ее наклона. Перемена наклона делается посредством блокирующего рычага. Опущенный рычаг позволяет выбрать положение, а фиксация к нижнему кожуху производится поднятием рукоятки вверх. Существует и автомат настройка позиции рулевой колонки, работающая от включателя и устройства, запоминающее положение.

Управляющий редуктор

Главное устройство или конический редуктор – это устройство, выполненное из чугуна или стали, работающее при помощи зубчатых колес, крестовин, подшипников, вала и других деталей. Он производит следующие функции:

  • Повышение прилагаемого к рулю усилия;
  • Подача усилия от баранки к основному приводу;
  • Увеличение силы, которую водитель прилагает к рулевому колесу, облегчение поворотов и регулирования рулевого колеса;
  • Самопроизвольное реверсирование рулевого колеса по окончанию усилий в нейтральное положение.

Виды управляющих редукторов

  1. Червячный – самый первый вид рулевого редуктора, состоящий из картера, в который вделан червяк – специальный винт. Он напрямую прикреплен к рулевому валу посредством крестовины и подшипника. Кроме червяка, в устройстве присутствует еще 1 вал с роликом-сектором, в который в свою очередь присоединяется специальная сошка. Путем шарнирного регулирования сошка связывается с конструкцией тяг (для каждого колеса предусмотрено 5 тяг). Прокрутка руля запускает кручение червяка и ролика-сектора. В итоге функционирования всей конструкции червячного механизма посредством тяг изменяется направление хода управляемых колес, и авто совершает поворот. Однако, как и у иных конструкций в моторе, у червячного механизма имеются свои минусы:

  • заметная утрата энергии из-за значительного трения крестовины, подшипников и остальных деталей механизма;
  • отсутствие прочного контакта колес и руля;
  • для изменения направления движения, необходимо совершить несколько оборотов руля, что весьма не практично и, к тому же, не совпадает с мировыми стандартами вождения.
  1. Реечный – самый употребляемый вид рулевого управления, включает в себя шестерню и рулевую рейку. Преимущество данного механизма заключено в простоте. Эта простая конструкция применяется в сборке около 90% моторов авто. За опору рулевой рейки взят такой элемент, как вал-рейка, где размещены поперечные зубцы. На основном валу кроме крестовины и подшипника размещена шестерня, цепляющаяся за зубцы и перемещающая рейку. С помощью такой конструкции получилось минимизировать число шарнирных соединений и добиться весомой сохранности энергии. На колеса распределяется по 2 шарнира и по 1 тяге. Благодаря рулевой рейке с крестовиной, шестерней и подшипником на конце удалось обеспечить почти прямой контакт руля и колес, а, следовательно, облегчилось и управление машиной. Подобный рулевой механизм позволяет менять направление хода путем наименьшего числа оборотов руля. Еще одним немаловажным плюсом реечного редуктора явилась величина и конфигурация. Маленький размер и удлиненная конфигурация картера способствует возможности размещения системы в любой части мотора. В зависимости от модели транспортного средства, картер помещают над или под мотором, спереди или сзади мотора. Эта конструкция поспособствовала появлению скоростных авто со стремительной реакцией колес при повороте руля.
  2. Винтовой редуктор (иначе называемый «винт-шариковая гайка»). В этом варианте рулевого механизма червяка сменил винт с шариковой гайкой. Шестерня в такой системе отсутствует. Внешняя часть гайки снабжена зубцами, контактирующими с тем же роликом-сектором. В данной системе каждому колесу соответствует по 3 тяги. В целях уменьшения трения было предложено установить шариковые подшипники промеж ролика-сектора и гайки. Такая идея привела к заметному снижению трения, повысить отдачу и сделать управление легче. Но сложная система тяг, большой размер и не очень удобная форма винтовой конструкции спровоцировали признание винтовой системы неадаптированной к нынешним условиям.

Несмотря на это, в моторах некоторых моделей машин (Nissan Patrol, Mitsubishi Pajero и др.) по сей день используется именно такой тип рулевого редуктора.

Дополнительным устройством в системе управления является демпфер. Энергопоглащающий демпфер по своим функциям походит на амортизатор. Он поглощает и сглаживает удары, поступающие на рулевое колесо, и удерживает его в более ровном положении в момент наезда на неровность. У демпфера существует и второстепенная функция – он возвращает руль в нейтральное положение.

Устанавливается демпфер не в моторе, а между подвижными тягами и неподвижными частями кузова. Демпфер оснащен пружиной и, как амортизатор, бывает одно- и двухстороннего действия. Наличие демпфера в системе управления необязательно. Но часто применяется в джипах, внедорожниках и тяжелых автомобилях.

Минусом в работе демпфера является осложнение процесса стремительного изменения направления машины.

Для авто с массой до 3 тонн действует определенный вид демпфера, с массой более 3 тонн – другой. Прежде чем установить демпфер, необходимо точно определить место, в котором он не будет ограничивать полноценную работоспособность других механизмов.

Заключение

Подводя итоги, можно отметить, что применение подобного редуктора придает автомобилю надежности и комфорта при управлении.

portalmashin.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *