Принцип работы рулевого управления: Принцип действия рулевого управления автомобиля

Содержание

Принцип работы рулевого управления колёсных тракторов с шарнирно сочленённой рамой

В процессе движения трактора, когда рулевое колесо не вращают, золотник (13) [рис. 1] находится в нейтральном положении. Рабочая жидкость, засасываемая насосом (VIII) из бака (V) через клапан (VII) расхода подаётся к центральному ряду сверлений в корпусе распределителя и затем поступает в картер рулевого механизма (II). Из картера по трубопроводам (18) и (20) рабочая жидкость проходит через фильтр (14) заливной горловины в бак.

Рис. 1. Схема рулевого управления трактора Т-150К.

I – Тяга обратной связи;

II – Рулевой механизм;

III – Запорный клапан;

IV – Рулевая колонка;

V – Бак;

VI – Распределитель;

VII – Клапан расхода;

VIII – Насос;

IX – Силовой цилиндр;

1) – Кронштейн крепления силового цилиндра;

2) – Трубопровод;

3) – Трубопровод;

4) – Трубопровод;

5) – Сошка;

6) – Сектор;

7) – Червяк;

8) – Пружина клапана;

9) – Грибовидный клапан;

10) – Плунжер;

11) – Грибовидный клапан;

12) – Пружина клапана;

13) – Золотник распределителя;

14) – Фильтр заливной горловины;

15) – Плунжер;

16) – Пружина плунжеров;

17) – Плунжер;

18) – Трубопровод;

19) – Трубопровод;

20) – Трубопровод;

21) – Фильтр всасывания;

22) – Трубопровод;

23) – Поворотный рычаг тяги;

24) – Поворотный рычаг гидроцилиндра;

25) – Поворотный рычаг гидроцилиндра;

26) – Трубопровод.

Вращение рулевого колеса передаётся через вал колонки и вал рулевого механизма к червячной передаче. Сектор (6) червячной передачи, связанный через сошку (5) и тягу (1) с задней полурамой, не может обкатываться по червяку, потому что полости гидроцилиндров заперты и поворота не происходит. Вал же рулевого механизма на расстоянии зазора способен перемещаться в осевом направлении и червячная пара начинает работать как винт и гайка.

При повороте рулевого колеса вправо червяк навинчивается по червячному сектору и вал рулевого механизма с золотником смещается вниз. При этом верхняя упорная шайба, воздействуя на плунжеры (15), сжимает пружины (16), усилие которых воспринимается как усилие на рулевом колесе. Золотник (13) смещаясь вниз, отъединяет нагнетающую полость насоса от сливной магистрали и соединяет её с полостью грибовидного клапана (9), а сливную магистраль – с полостью клапана (11).

Под давлением рабочей жидкости открывается клапан (9) и она поступает в полость (А) гидроцилиндров. Одновременно рабочая жидкость сдвигает плунжер (10) запорного клапана, который своим хвостовиком открывает клапан (11), соединяя полости (Б) цилиндров со сливом. Поршни гидроцилиндров совершают рабочий ход, поворачивая полурамы трактора вправо. При повороте полурам рычаг (23) перемещает тягу обратной связи вперёд. При этом поворачиваются сошка (5) и сектор (6). Последний перемещает червяк вверх, стремясь установить золотник в нейтральное положение и прекратить поворот полурам трактора. Пока скорость вращения рулевого колеса больше скорости воздействия обратной связи на золотник, полурамы трактора поворачиваются. С прекращением вращения рулевого колеса уменьшается реакция взаимодействия червяка и сектора и возвратные пружины (16) через плунжеры (15) и (17) устанавливают золотник распределителя в нейтральное положение. Поворот трактора прекращается. Грибовидные клапаны под воздействием пружин запирают гидроцилиндры и направление движения трактора стабилизируется. Такой же порядок работы механизмов рулевого управления и при левом повороте.

Так как цилиндры (IX) поворота одновременно прикреплены к передней и задней полурамам трактора, то при наезде на препятствие и возникновении усилий, стремящихся взаимно повернуть полурамы вокруг вертикального шарнира, штоки цилиндров с поршнями будут стремиться вытеснить рабочую жидкость из одной полости цилиндров. Однако этому препятствуют закрытые клапаны (9) и (11), прижимаемые пружинами (8) и (12) к своим сёдлам. Взаимный поворот полурам трактора не происходит.

Рулевые управления тракторов К-701 и К-700А («Кировец») – устроены аналогично.

17*

Похожие материалы:

Устройство и работа рулевого управления автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310

Категория:

   Автомобили Камаз Урал

Публикация:

   Устройство и работа рулевого управления автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310

Читать далее:



Устройство и работа рулевого управления автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310

Рулевое управление состоит из рулевого колеса, колонки рулевого управления, карданной передачи, углового редуктора, рулевого механизма, гидравлического усилителя (включающего клапан управления, радиатор, насос с бачком и рулевого привода.

Рис. 6.2. Колонка рулевого управления
1 — вал; 2 — стопорное кольцо; 3 — подшипник; 4—труба; 5 — кронштейн; 6—втулка; 7 —стопорная шайба; 8 — гайка

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Колонка рулевого управления (рис. 6.2) состоит из вала 1, трубы 4 и крепится к верхней панели кабины с помощью кронштейна, в нижней части.— к трубе, закрепленной к ее полу.

Вал установлен в трубе на двух шариковых подшипниках. Верхний подшипник стопорится упорным и разжимным кольцами, нижний — стопорной шайбой и гайкой. Осевой зазор в подшипниках регулируется также гайкой. Подшипники снабжены уплотнениями. Смазка в подшипники закладывается при сборке.

На верхнем конце вала крепится рулевое колесо. Нижний конец вала снабжен канавкой для крепления вилки карданной передачи.

Карданная передача передает усилия от вала рулевой колонки на ведущую шестерню углового редуктора и состоит из вала (рис. 6.3), втулки и двух карданных шарниров.

Каждый шарнир состоит из вилок и крестовины с четырьмя игольчатыми подшипниками, установленными в стаканах. Подшипники снабжены уплотнительными кольцами, при сборке в каждый из них закладывается 1-1,2 г смазки. Перед сборкой карданной передачи во втулку также закладывают 2,8…3,3 г смазки и покрывают ею шлицы стержня и втулки.

При сборке карданной передачи шлицы вала и втулки соединяются так, чтобы вилки шарниров находились в одной плоскости. Это обеспечивает равномерное вращение валов.

Вилка шарнира, соединенная с втулкой, устанавливается на вал рулевой колонки; вилка вала соединяется с валом ведущей шестерни углового редуктора. Вилки фиксируются винтами-клиньями, входящими в отверстия, стопорятся гайками и шплинтуются.

Рис. 6.3. Карданная передача:
1, 9 — вилки; 2 — игольчатый подшипник; 3 — стакан; 4 — крестовина; 6 — вал; 7 — уплотнение; 8 втулка; 10 крепежное отверстие

Рис. 6.4. Рулевой механизм:
а— рулевой механизм в сборе с угловым редуктором: 1 — крышка; 2 — реактиЕный плунжер; 3 — корпус клапана управления; 4 — пружина; 5—регулировочная прокладка; 6 — подшипник; 7— ведущий вал с шестерней; 8— игольчатый подшипник; 9 — уплотнитель-ное устройство; 10 — корпус; 11 — ведомая шестерня; 12 — подшипник; 13 — стопорное кольцо; 14— крышка; 15 — упорное кольцо; 16 — кольцо; 17 — винт; 18 — перепускной клапан; 19 — колпачок; 20 — крышка; 21 — картер; 22 – поршень-рейка; 23 — пробка; 24 — винт; 25 — гайка; 26 — желоб; 27 — шарик; 28 — сектор; 29 — гайка; 30 — стопорная шпйба; 31 — кольцо; 32 — корпус; 33 — упорный подшипник; 34 — плунжер; 35 — пружина; 36 — золотник; 37 — шайба; 38 — гайка; 39 — регулировочный винт; 40 — гайка; 41 — крошка; 42 — уплотнение; 43 — кольцо; 44 — регулировочная шайба; 45 — упорное кольцо; 46 — вал сошки

б — угловой редуктор: 1 — ведущий вал с шестерней; 2 — уплотнительное устройство; 3 — крышка корпуса; 4 — корпус ведущей шестерни; 5,7, 10 — шарикоподшипники; 6 — регулировочная прокладка; 8, 15 — уплотнительные кольца; 9 — стопорное кольцо; И — ведомая шестерня; 12 — упорная крышка; 13 — корпус редуктора; 14 — распорная втулка

Уеловой редуктор передает усилие от карданной передачи на винт рулевого механизма. К его картеру он крепится шпильками. Передаточное отношение редуктора равно 1:1.

Вал (рис. 6.4) с ведущей шестерней установлен в корпусе на шариковом и игольчатом подшипниках. На валу шариковый подшипник фиксируется гайкой, тонкий край которой вдавлен в паз вала. Игольчатый подшипник фиксируется стопорным кольцом. В угловом редукторе рулевого механизма автомобиля КамАЗ-4310 ведущий вал с шестерней установлен на двух шариковых подшипниках в корпусе. На валу подшипники удерживаются гайкой. В связи с этими конструктивными изменениями соответственно изменена форма корпуса и крышки корпуса. Ведомая шестерня установлена в корпусе редуктора на двух шариковых подшипниках, закрепленных гайкой со стопорной шайбой. Осевые усилия воспринимаются крышкой и упорным кольцом. Ведомая шестерня соединена с винтом шлицами, что обеспечивает возможность его перемещения относительно шестерни. При этом золотник гидравлического усилителя, установленный на валу, может перемещаться относительно корпуса. Зацепление шестерен регулируется изменением толщины прокладок.

Рулевой механизм скомпонован совместно с угловым редуктором, клапаном управления и цилиндром гидравлического усилителя. Крепится болтами к кронштейну левой рессоры.

В картере рулевого механизма (рис. 6.4) размещены: винт с гайкой, поршень усилителя с зубчатой рейкой и зубчатый сектор с валом сошки. Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидравлического усилителя.

Гайка соединена с поршнем установочными винтами. Винты после сборки закерниваются.

Для уменьшения сил трения в рулевом механизме винт вращается в гайке на шариках, размещенных в канавках винта и гайки. В отверстие и паз гайки установлены два желоба круглого сечения, образующие трубку. При повороте винта в гайке шарики, перекатываясь по винтовой канавке, попадают в трубку, состоящую из желобов, и вновь в винтовую канавку, т. е. обеспечивается непрерывная циркуляция шариков.

Зубчатый сектор с валом сошки установлен на бронзовой втулке в картере рулевого механизма и в отверстии боковой крышки, крепящейся к картеру. Для регулировки зазора в зацеплении рейки с сектором их зубья имеют по длине переменную толщину.

Регулировка зацепления и фиксация зубчатого сектора с валом сошки в осевом направлении обеспечивается винтом, ввернутым в боковую крышку. Головка регулировочного винта входит в отверстие вала сошки и упирается в упорное кольцо. Осевое перемещение вала сошки относительно головки винта не должно превышать 0,02…0,08 мм. Регулируется оно подбором толщины регулировочной шайбы. Винт после регулировки зазора зубчатого зацепления стопорится гайкой. В картер ввернут перепускной клапан, обеспечивающий выпуск воздуха из гидравлического усилителя. Клапан закрыт резиновым колпачком. На шлицы вала устанавливается и стопорится болтами сошка. В нижней части картера ввернута сливная пробка (см. рис. 6.4)

Гидравлический усилитель состоит из клапана управления (распределительного устройства) золотникового типа, гидравлического цилиндра-картера, насоса с бачком, радиатора, трубопроводов и шлангов.

Корпус клапана управления (рис. 6.4) крепится шпильками к корпусу углового редуктора. Золотник клапана управления установлен на переднем конце впита рулевого механизма на упорных подшипниках. Внутренние кольца подшипников большого диаметра прижаты гайкой к реактивным плунжерам, размещенным в трех отверстиях в корпусе совместно с центрирующими пружинами. Упорные подшипники с золотником зафиксированы на винте буртиком и гайкой. Коническая шайба устанавливается под гайку вогнутой стороной к подшипнику. В корпусе клапана с обеих сторон сделаны проточки. Поэтому упорные подшипники, золотник с винтом могут перемещаться в обе стороны от среднего положения на 1,1 мм (рабочий ход золотника), сдвигая при этом плунжеры и сжимая пружины.

В отверстиях корпуса клапана управления (рис. 6.5) установлены также перепускной и предохранительные клапаны и плунжеры с пружинами. Предохранительный клапан соединяет магистрали высокого и низкого давления масла при давлении 6500…7000 кПа (65…70 кгс/см2). Перепускной клапан соединяет полости цилиндра при неработающем насосе, уменьшая сопротивление усилителя при повороте колес.

Цилиндр гидроусилителя размещен в картере рулевого механизма. Поршень цилиндра снабжен уплотнительным кольном и масляными канавками.

Насос гидравлического усилителя установлен между блоками цилиндров двигателя. Вал насоса приводится во вращение от шестерни топливного насоса высокого давления.

Насос лопастного типа, двойного действия, т. е. за один оборот вала происходит два цикла всасывания и нагнетания. Насос (рис. 6.6) состоит из крышки, корпуса, ротора с валом, статора и распределительного диска. Вал, на шлицах которого установлен ротор, вращается на шариковом 4 и игольчатом подшипниках. Шестерня привода стопорится на валу шпонкой и крепится гайкой. В радиальных пазах ротора установлены лопасти.

Статор установлен в корпусе на штифтах и прижат к распределительному диску болтами.

Ротор с лопастями установлен внутри статора, рабочая поверхность которого имеет овальную форму. При вращении ротора его лопасти под действием центробежных сил и давления масла в центральной полости ротора прижимаются к рабочим поверхностям

Рис. 6.5. Клапан управления гидравлического усилителя:
1, 10 — плунжеры; 2, 4,7, 8 — пружины; 3, 6, 12 — клапаны; 5 — колпак; 9 — корпус; 11— золЬтник; 13 — прокладка

статора, распределительного диска и корпуса, образуя камеры переменного объема.

При увеличении их объема создается разрежение и масло из бачка поступает в камеры. В дальнейшем лопасти, скользя по поверхности статора, смещаются по пазам к центру ротора, объем камер уменьшается и давление масла в них возрастает. При совпадении камер с отверстиями в распределительном диске масло поступает в полость нагнетания насоса. Рабочие поверхности корпуса, ротора, статора и распределительного диска тщательно отшлифованы, что уменьшает утечку масла.

В крышке корпуса установлен перепускной клапан с пружиной. Внутри перепускного клапана размещен предохранительный шариковый клапан с пружиной, ограничивающий давление в насосе до 7500…8000 кПа (75…80 кгс/см2).

Предохранительный клапан насоса регулируется на давление открытия на 500 кПа (5 кгс/см2) выше, чем давление открытия предохранительного клапана (рис. 6.5), расположенного в рулевом механизме.

Рис. 6.6. Насос гидраьлического усилителя:
1 — шестерня; 2 — вал; 3 — шпонка; 4 — подшипник; 5 — кольцо; б — уплотнение; 7— игольчатый подшипник; 8 — крышка; 9— указатель уровня масла; 10 — болт; 11 — прокладка; 12— стойка фильтра; 13 — предохранительный клапан; 14 —крышка; 15 — прокладка; 16 — бачок; 17 — сетчатый фильтр; 18 — коллектор; 19 — трубка; 20 — прокладка; 21 — крышка; 22 — предохранительный клапан; 23 — перепускной клапан; 24 — распределительный диск; 25 — лопасть; 26 — статор; 27 — корпус; 28—ротор

Применительно к гидросистеме рулевого усилителя управления автомобиля КамАЗ-4310 давление открытия предохранительного клапана в корпусе клапана управления установлено 7500… 8000 кПа (75…80 кгс/см2), а давление открытия предохранительного клапана в насосе — 8500…9000 кПа (85…90 кгс/см2).

Перепускной клапан и калиброванное отверстие, соединяющее полость нагнетания насоса с выходной магистралью, ограничивают количество циркулирующего в усилителе масла при повышении частоты вращения ротора насоса.

На корпусе (см. рис. 6.6) насоса через прокладку крепится коллектор, обеспечивающий создание избыточного давления в канале всасывания, что улучшает условия работы насоса, снижая шум и износ его деталей.

Рис. 6.7. Привод рулевого управления:
1 — крышка: 2 —прокладка; 3, 16 — пружины; 4, 6, 14, 15 — вкладыши; 5, 13 — пальцы; 7 — маслснка; 8 — наконечник тяги; 9, 12, 20 — уплотнительные накладки; 10 — поперечная тяга; 11 — продольная тяга; 17 — прокладка; 18 — резьОовая крышка; 19— шайба

Бачок с крышкой заправочной горловины и фильтром крепится винтами к корпусу насоса. Крышка бачка крепится болтом к стойке фильтра. Стыки крышки с болтом и корпусом уплотнены прокладками. В крышке установлен предохранительный клапан, ограничивающий- давление внутри бачка. Масло, циркулирующее в гидравлической системе усилителя, очищается в сетчатом фильтре. В пробке заливной горловины укреплен указатель уровня масла.

Радиатор предназначен для охлаждения масла, циркулирующего в гидравлическом усилителе. Радиатор в виде согнутой вдвое оребренной трубки, изготовленной из алюминиевого сплава, крепится перед радиатором системы смазки двигателя планками и винтами.

Узлы гидравлического усилителя соединены между собой шлангами и трубопроводами высокого и низкого давления. Шланги высокого давления имеют двойную внутреннюю оплетку; концы шлангов заделывают в наконечники.

Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов.

Рычаги новоротных кулаков, шарнирно соединенные с поперечной тягой, образуя рулевую трапецию, обеспечивающую поворот управляемых колес на соответствующие углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.

На резьбовые концы поперечной тяги (рис. 6.7) навинчиваются наконечники, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождение колес спереди, компенсирующее возможное в эксплуатации их расхождение вследствие износа деталей, которое повышает износ шин и утяжеляет управление автомобилем. Наконечники тяги фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца со сферической головкой, вкладышей, прижимаемых пружиной к головке, деталей крепления и уплот нения. Пружина обеспечивает беззазорное соединение и компенсирует износ поверхностей деталей.

Продольная тяга откована совместно с головками шарниров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками и уплотнительными накладками. Смазка шарниров производится через масленки. Поворотные оси-шкворни колес установлены с боковыми наклонами в поперечной плоскости внутрь на 8°. Поэтому при повороте колес передняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).

Наклон шкворней в продольной плоскости назад на 3° создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возникающих при повороте.

При отпускании рулевого колеса после поворота нормальная нагрузка на управляемые колеса и центробежные силы создает стабилизирующие моменты, автоматически возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Это существенно облегчает управление автомобилем. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1°, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплуатации вследствие износа подшипников. Движение с обратным развалом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.

В рулевом приводе автомобиля КамАЗ-4310 поперечная рулевая тяга имеет П-образную форму в связи с наличием картера главной передачи переднего ведущего моста.

Работа рулевого управления. При прямолинейном движении золотник (рис. 6.8) клапана управления удерживается пружинами в среднем положении. Масло, подаваемое насосом, проходит через кольцевые щели клапана управления, заполняет полости цилиндра и через радиатор сливается в бачок. С увеличением частоты вращения ротора интенсивность циркуляции и нагргв масла в гидравлическом усилителе возрастают. Перепускной клапан ограничивает циркуляцию масла. При повышении расхода масла создается перепад давлений на торцевых поверхностях клапана вследствие увеличения сопротивления калиброванного отверстия. Когда усилие от разности давлений на клапан превысит силу пружины, он сместится и соединит нагнетательную полость насоса с баком. При этом большая часть масла будет циркулировать по контуру насос — бак— насос.

При повороте рулевого колеса усилие через карданную передачу, угловой редуктор передается на винт рулевого механизма.

Если для поворота колес требуются значительные усилия, то винт, ввинчиваясь в гайку (или вывинчиваясь из нее), сместит упорный подшипник и золотник, сдвигая при этом плунжер и сжимая центрирующие пружины. Смещение золотника в корпусе изменяет сечение кольцевых щелей, связанных с полостями цилиндра. Уменьшение сечения щели слива с одновременным повышением количества масла вследствие увеличения сечения щели нагнетания приводит к повышению давления в одной из полостей цилиндра. В другой полости цилиндра, где изменение сечений щелей противоположное, давление масла не возрастает. Если разность давлений масла на поршень создает силу, большую силы сопротивления, то он начинает двигаться. Перемещение поршня через зубчатую рейку вызывает поворот сектора и далее, через рулевой привод, поворот управляемых колес.

Непрерывный поворот рулевого колеса поддерживает смещение золотника в корпусе, перепад давления масла в полостях цилиндра, перемещение поршня и поворот управляемых колес.

Остановка рулевого колеса приведет к остановке поршня и управляемых колес в тот момент, когда поршень, продолжая движение под действием перепада давлений масла, сместит винт с золотником в осевом направлении к среднему положению. Изменение сечений щелей в клапане управления приведет к уменьшению давления в рабочей полости цилиндра, поршень и управляемые колеса остановятся. Таким образом обеспечивается «следящее» действие усилителя по углу поворота рулевого колеса.

Нагнетательная магистраль насоса подает масло между плунжерами. Чем больше сила сопротивления повороту колес, тем выше давление масла в магистрали и на торцах плунжеров, а следовательно, и сила сопротивления их перемещению при смещении золотника. Так создается «следящее» действие по силе сопротивления повороту колес, т. е. «ощущение» дороги.

При предельном значении давления масла 7500…8000 кПа (75…80 кгс/см2) открываются клапаны, предохраняя гидравлическую систему усилителя от повреждений.

Для быстрого выхода из поворота отпускают рулевое колесо. Совместным действием реактивных плунжеров и пружин золотник смещается и удерживается в среднем положении. Управляемые колеса под действием стабилизирующих моментов поворачиваются к среднему положению, смещают поршень и выталкивают жидкость в сливную магистраль. По мере приближения к среднему положению стабилизирующие моменты уменьшаются и колеса останавливаются.

Самопроизвольный поворот колес под действием ударов о неровности дорог возможен только при перемещении поршня, т. е. Еыталкивании порции масла из цилиндра в бак. Таким образом, усилитель работает как амортизатор, снижая ударные нагрузки и уменьшая самопроизвольные повороты рулевого колеса.

В случае внезапной остановки двигателя, насоса или потери масла сохраняется возможность управления усилиями водителя. Водитель, поворачивая рулевое колесо, смещает плунжеры золотником до упора в корпус клапана управления, и далее поворот обеспечивается только за счет механической связи деталей рулевого управления. Усилие на рулевом колесе при этом возрастает. Для снижения силы сопротивления при перемещении поршня перепускной клапан, размещенный в плунжере, обеспечивает перетекание масла из полостей цилиндра.

Рекламные предложения:


Читать далее: Устройство и работа рулевого управления автомобиля Урал-4320

Категория: — Автомобили Камаз Урал

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Представляем систему динамического рулевого управления Volvo

В работе приняло участие большое количество водителей-испытателей, благодаря которым проект был успешно реализован. Они проводили экспериментальные выезды вместе с разработчиками, которые хотели узнать мнение водителей о технологии и определить оптимальную чувствительность рулевого управления. 

«Наши водители провели целый ряд испытательных рейдов с различным уровнем чувствительности рулевого управления. Объединив собранную информацию, мы смогли воссоздать в программном обеспечении модуля управления оптимальную чувствительность рулевого колеса», — объясняет Ян-Инге Свенссон.

Одним из ведущих участников проекта является водитель лесовоза Хенрик Густафссон. Ежедневно он часами бороздит непроходимые шведские леса на своем новом Volvo FH. Узкие, преимущественно илистые дороги накладывают особые требования к грузовику и профессиональному уровню водителя. 

«Я работаю на этом испытательном грузовике уже год. Участвовать в этой исследовательской работе очень интересно и увлекательно. Я знаю, что наши замечания и пожелания очень важны, ведь в итоге они помогают постоянно совершенствовать автомобиль». 

Загруженный под завязку лесовоз Хенрика весит 60 тонн. Управление таким большегрузом на узкой и разбитой дороге — настоящее испытание. Любой камень или корень требует дополнительных усилий, кроме того приходится постоянно регулировать рулевое колесо, что вызывает болевые ощущения у водителя в области плеч, рук и шеи. 

«Некоторые время назад я работал в Норвегии на узких, насквозь продуваемых дорогах. В итоге я повредил левое плечо и постоянно испытывал боль в области лопатки». 

Как только Хенрик пересел за руль грузового автомобиля с системой динамического рулевого управления Volvo, по его словам, боль полностью исчезла. 

«Сейчас я могу расслабиться и спокойно вести грузовик даже на плохих дорогах. Это фантастическое ощущение, когда ты можешь управлять огромным грузовиком без особых усилий, лишь одним пальцем в таких ситуациях, когда ранее для руления приходилось задействовать обе руки. Я перестал чувствовать выбоины на дорогах, ведь система нивелирует их так, как будто их нет совсем». 

Однако узкая дорога — это не единственное место, где Хенрик может почувствовать все преимущества новой системы. Максимально загруженный автопоезд имеет высоко расположенный центр тяжести и поэтому особенно чувствителен к неровностям на дороге и боковому ветру. Однако поскольку система успешно справляется и с этими неприятностями, Хенрик может расслабиться и спокойно управлять автомобилем даже на широких автострадах. 

«На лесных дорогах при движении на низкой скорости требуется минимально возможная сопротивляемость рулевого управления, а на скоростных автострадах напротив — нам нужно больше сопротивления. Система сама контролирует усилие на рулевом колесе в соответствии с моей скоростью движения, — объясняет Хенрик. — Я уже заявил, что следующий грузовой автомобиль, который мы купим, обязательно будет оснащен системой динамического рулевого управления!» — с улыбкой подытоживает он.

Рулевое управление Уаз Хантер с гидроусилителем руля, принцип работы

Рулевое управление Уаз Хантер состоит из рулевого механизма с гидроусилителем, рулевой колонки с рулевым и карданным валом, рулевого колеса и рулевого привода которые включает в себя две рулевые тяги, соединенных шаровыми шарнирами с поворотными кулаками передней подвески. 

Рулевое колесо установлено на шлицах вала рулевой колонки и прикреплено к валу гайкой. Вал рулевого управления установлен в трубе рулевой колонки на двух подшипниках и передает крутящий момент от рулевого колеса на рулевой механизм через карданный вал, состоящий из шлицевого вала, скользящей вилки и карданных шарниров.

Рулевой механизм типа винт — шариковая гайка — сектор, установлен в подкапотном пространстве, картер рулевого механизма прикреплен к раме болтами. Соединения шлангов с рулевым механизмом уплотнены медными шайбами. Бачок гидроусилителя рулевого управления установлен в подкапотном пространстве на кронштейне левого брызговика и соединен шлангом с насосом гидроусилителя и с магистралью возврата рабочей жидкости.

Для автомобилей Уаз-31519 Хантер с двигателем УМЗ-421.

Для автомобилей Уаз-315195 Хантер с двигателем ЗМЗ-409.

Рулевая трапеция состоит из сошки, тяги сошки рулевого управления и тяги рулевой трапеции, регулируемых по длине, наконечников рулевых тяг, которые имеют разное направление резьбы в зависимости от стороны установки, рычага поворотного кулака, поворотных кулаков и шаровых шкворней.

Рулевое управление Уаз Хантер с гидроусилителем руля, принцип работы.

Винт рулевого механизма при вращении рулевого колеса вворачивается или выворачивается из гайки-поршня, которая, в свою очередь, перемещается вместе с золотником. Давление жидкости в одной из полостей рулевого механизма возрастает — гайка-поршень перемещается. Перемещаясь, гайка-поршень поворачивает вал рулевой сошки, которая, в свою очередь, через тяги рулевой трапеции поворачивает управляемые колеса. Рабочая жидкость, пройдя через рулевой механизм, поступает обратно в бачок гидроусилителя по отводящему шлангу.

В гидроусилителе руля давление рабочей жидкости создается насосом лопастного типа, установленным на кронштейне двигателя. Насос приводится поликлиновым ремнем от шкива коленчатого вала двигателя. Установленный в насосе расходный предохранительный клапан поддерживает требуемое давление рабочей жидкости в системе гидроусилителя рулевого управления в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Шум в системе гидроусилителя руля Уаз Хантер.

При повороте передних колес вправо или влево до упора в системе гидроусилителя руля возможно появление шума или гула, который возникает по причине выхода насоса гидроусилителя на максимальное давление. Такой шум или гул является характерным признаком работы насоса и не влияет на работоспособность рулевого управления в целом.

Рулевые механизмы Уаз Хантер с гидроусилителем.

Рулевое управление Уаз Хантер в зависимости от комплектации автомобиля и его года выпуска могло комплектоваться рулевыми механизмами винт — шариковая гайка — сектор с гидроусилителем, производства ИНМАШ, город Стерлитамак или БЗАГУ, город Борисов, двух видов, отличающихся по типу распределителя : вал-золотник или вал-ротор.

На автомобилях с рулевым механизмом 31519-3400011-10 карданный шарнир крепится к валу рулевого механизма болтом, а на рулевом механизме 31519-3400011-20 : клином с шайбой и гайкой.

Отказ гидроусилителя руля на Уаз Хантер.

При отказе гидроусилителя возможность управления автомобилем сохраняется, но усилие на руле заметно возрастает. При отсутствии масла в системе гидроусилителя из-за повреждения насоса или разрушения шлангов, необходимо снять ремень привода, в противном случае возможно заклинивание насоса гидроусилителя и обрыв ремня.

При снятом ремне привода насоса на Уаз Хантер с двигателем ЗМЗ-409 необходимо контролировать температуру охлаждающей жидкости, так как вполне возможен перегрев двигателя. Длительная эксплуатация автомобиля с неработающим гидроусилителем приводит к преждевременному износу деталей механизма рулевого управления.

Осмотр и проверка рулевого механизма Уаз Хантер с гидроусилителем руля.

Изложены в отдельном материале.

Обслуживание рулевого механизма Уаз Хантер с гидроусилителем руля.

Заключается в проверке натяжения ремня привода насоса гидроусилителя, проверке герметичности шлангов и их соединений, проверке отсутствия течей уплотнителей насоса и рулевого механизма, проверке уровня и замене рабочей жидкости в бачке гидроусилителя.

Рабочая жидкость в системе гидроусилителя руля должна соответствовать спецификации Dexron IID. Более подробно процесс замены рабочей жидкости и фильтра в бачке гидроусилителя руля, а так же параметры натяжения ремня привода насоса гидроусилителя руля на Уаз Хантер, изложен в отдельном материале.

Похожие статьи:

  • Проверка поршней, поршневых колец, шатунов и поршневых пальцев дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10 Евро-3 на УАЗ Хантер УАЗ-315148, зазоры.
  • Ремонт коленчатого вала 5143.1005010 дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10 Евро-3 на УАЗ Хантер УАЗ-315148, предельные размеры и контролируемые параметры коленчатого вала.
  • Ремонт блока цилиндров дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10 Евро-3 на УАЗ Хантер УАЗ-315148, детали стандартного и ремонтных размеров, размерные группы поршней и цилиндров.
  • Система управления свечами накаливания и рециркуляцией отработавших газов двигателя ЗМЗ-5143.10 Евро-3 на УАЗ Хантер УАЗ-315148, схема соединений, функции, работа, диагностика.
  • Как регулировать педаль сцепления и выключатель педали сцепления на УАЗ Хантер с двигателем ЗМЗ-409.10 Евро-3 и ЗМЗ-5143.10 Евро-3, как прокачать гидропривод сцепления.
  • Устройство сцепления 4064.1601090-04, LUK 324021511 514.1601130 двигателя ЗМЗ-5143.10 Евро-3 на УАЗ Хантер УАЗ-315148, принцип работы, каталожные номера деталей.

Принцип работы рулевого управления автомобиля

Рулевое управление автомобиля следует считать одним из основополагающих столпов современного транспортного средства. Его конструкция и схема устройства включает в себя целый ряд элементов, которые имеют свои названия и выполняют свои функции. Если идти сверху вниз, рассматривая устройство современного рулевого механизма, то его начальным элементом является рулевое колесо. Современное рулевое колесо должно отвечать целому ряду принципиальных схем, которые обеспечивают безопасность водителя при тех неприятных моментах, когда автомобиль попадает в ДТП. В этом случае колесо руля должно быть минимально травмоопасным и уходит в сторону, дабы не причинять серьезных повреждений автовладельцу который соответственно находится за этим самым рулем транспортного средства.

Кроме того дизайн этого устройства должен соответствовать интерьеру авто, гарантируя надлежащий вид салона машины. Еще современный авторуль имеет такую конструктивную особенность, что внутри него может располагаться подушка безопасности, которая и обеспечивает активную безопасность самого водителя. Следует отметить, что в конструктивную особенность и схему устройства рулевого колеса на сегодняшний день добавляется целый ряд опциональных моментов, к которым принадлежит обогрев руля, наличие на нем панели управления автомагнитолой и другими медийными система.

Спускаясь вниз, мы сталкиваемся с таким устройством как рулевая колонка, с которой рулевое колесо соединено шлицами. Количество шлицов рулевого колеса зависит от марки и модели автомобиля, так же как и глубина шлицов руля определяется производителем транспортного средства. На рулевой колонке находятся рычаги управления поворотом, круиз контролем и на определенных автомобилях от них зависит регулировка светового управления транспортного средства. Через систему шарниров рулевая колонка соединяется с рулевым валом. Причем шарнирными соединениями могут стать и крестовины рулевого управления, конструкция которых аналогична обычным крестовинным соединениям. Исходя из этого, можно говорить и о том, что сама конструкция и схема устройства определяет возможность появления определенных дефектов и неисправностей, которые можно будет устранить, используя сопредельный раздел данного проекта.

Итак, после ознакомления с рулевым колесом, колонкой и рулевым валом, можно будет перейти к исполнительному механизму управления рулевой системой. Прежде всего, рассмотрим систему гидроусилителя руля, которая состоит из редуктора или рейки шестерни, насоса гидроусилителя руля и их соединительного элемента, который именуется как шланг ГУР. Каждый из этих составляющих имеет свою структуру, конструкцию устройства которую необходимо знать, дабы правильно проводить ремонт любой из этой части.

Еще до недавних времен активно используемый рулевой редуктор имел определенную классификацию и по типу работы разделялся на зубчатые, червячные редукторы рулевого управления. Дальнейшая классификация предполагала количество ступеней, что соответственно отражалось в определении рулевых редукторов, которые были одно, двух или многоступенчатые. По тому, как использовались зубчатые колеса, рулевые редуктора делились на цилиндрический, могли иметь коническое строение или комбинировались в цилиндрические конические устройства. По иной классификации они разделялись на горизонтальные и вертикальные, но несмотря на все эти различия в какой-то степени они выполняли свойственную функцию направленную на улучшение и облегчение поворота рулевого колеса.

Понятно что, как и любой агрегат, рулевой редуктор состоял из корпуса рулевого редуктора, прокладочного комплекта, которые в ряде случаев назывался ремкомплект рулевого редуктора, а внутренний механизм включал в себя следующие детали – вал сошки, в обязательном порядке существовал сепаратор с шариками. И еще одним из элементов были винт, червячный механизм (червяк рулевого редуктора). Безусловно, для герметизации его использовались сальники, определенные гайки, стопорные шайбы и пластины регулировочного винта. Вот основные элементы о которых может идти речь при описании схемы устройства рулевого редуктора.

На сегодняшний день рулевой редуктор является в большей степени атрибутом грузового или коммерческого транспорта, хотя и может использоваться и в других типах авто. Имея определенные недостатки, влияющие на управляемость автомобиля, данная часть ГУР постепенно вытеснялась рулевыми рейками, которые могли быть механическими, там, где не предусматривался сам принцип ГУР.

Если же говорить о рейках, относящихся к системе усилителя руля, то они могут быть гидравлическими с полноценной системой всего комплекса гидравлического усиления, так и электрические. Электрические рулевые рейки устроены таким образом, как и определено их название, предполагающее наличие электрического мотора, увеличивающего силу рулевого колеса при повороте руля. Иначе говоря, конструкция электрической рулевой рейки представляет собой обычную рейку шестерню с инсталляцией на нее электромотора. Иное дело классическая гидравлическая рейка рулевого управления. Здесь усиление происходит за счет работы насоса ГУР, которые создают определенное давление на жидкость ГУР, что соответственно ведет к облегченному повороту колес при вращении рулевого колеса.

Как и любой механизм, рулевая рейка состоит из корпуса, рулевого вала, червячного механизма, который еще называется мозгами рейки, верхнего сальника рулевой рейки и нижнего, уплотнительных колец, ряд рулевых реек предусматривает наличие сайлентблоков руля, выполняющих демпфирующую роль.

Далее следует более подробно рассмотреть еще один узловой элемент данной системы. Этим элементом следует считать насос гидроусилителя руля, который имеет следующую конструктивную структуру – корпус, крышка гидроусилителя руля, прокладка крышки гидроусилителя рули и исполнительный механизм. К исполнительному механизму необходимо отнести шкиф гидроусилителя руля. Кроме того существует механизм, обеспечивающий создание давления жидкостей системы ГУР. К ним следует отнести ротор и статор гидроусилителя руля, на которых находятся лепестки. Их вращение и создает то исходное давление, которое затем передается через шланги ГУР на рулевую рейку. Существует вход и выход насоса ГУР, последний из которых называется штуцером. Практически на каждом насосе гидроусилителя руля расположен датчик, считывающий информацию повышения оборотов двигателя. И последней частью является бочок ГУР, который выполняет роль хранилища для жидкости ГУР.

Далее мы рассмотрим последнюю составляющую всей этой замкнутой системы и определим какова может быть конструкция шланга гидроусилителя руля. Устройство и конструкция шланга гидроусилителя руля должна отвечать высоким технологическим требованиям, обеспечивающим выполнение такой функции, как удержание высокого давления в циркулирующей жидкости гур. Как правило, соединительный шланг системы ГУР изготавливается из армированной резины, внутри которой может находиться и пружинная составляющая.

Для соединения с рейкой и насосом ГУР шланги гидроусилителя руля содержат соединительные изготовленные из металла фитинги, которые снабжены резьбой, гайкой и соответственно герметизируют всю систему. Вот основные принципы работы и конструкции системы ГУР современных автомобилей, которые и обеспечивают удобство эксплуатации транспортного средства, позволяя легко и непринужденно поворачивать рулевое колесо и направлять транспортное средство туда, куда необходимо исполнителю, стоящему за рулем.

Если же интересует, как детально работает каждый из описанных механизмов, то мы порекомендуем приобрести соответствующую литературу или купить диск по устройству транспортного средства, внимательно и динамично изучить все интересующие моменты. Наша задача провести поверхностное ознакомление с конструкцией и устройством рулевого управления авто и предоставить информацию об автосервисах, которые занимаются данной проблематикой.

1. Назначение, классификация, устройство и принцип действия рулевого управления Ваз 2121. Рулевое управление Ваз-2121

Похожие главы из других работ:

Восстановление деталей автомобиля

2.4 Устройство принцип действия

Установка восстановления гильз состоит: из станка, станины с гидростанцией, на которой установлены два шпинделя с закрепленными на них хонинговальными головками, привода вращения, гидроцилиндра главного движения…

ГРМ грузового автомобиля Skania 114L

1. Назначение, классификация, устройство и принцип работы агрегатов, механизмов, узлов автомобиля

Разработка конструкции машины для замены канатов экскаватора

1.1 Назначение, общее устройство, принцип действия и техническая характеристика

Экскаватор ЭКГ-8И (Э — экскаватор, К — карьерный , Г — гусеничный, 8 — вместимость ковша в м3…

Система охлаждения ВАЗ-2107. Рабочая поза водителя. Сбор отработанных нефтепродуктов, налив в резервуары и тару

1. Назначение, устройство и принцип действия системы охлаждения автомобиля ВАЗ — 2107

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. В период сгорания рабочей смеси температура в цилиндре достигает 2000°C и более…

Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

2.1 Устройство и принцип действия

В систему охлаждения КамАЗ-740 (рис.1) входят водяные рубашки блока и головок 26 цилиндров, водяной насос 27, радиатор 4, вентилятор 30 с гидромуфтой 5, жалюзи 3, два термостата 10, расширительный бачок 18, соединительные трубопроводы, шланги…

Техническое обслуживание и ремонт коробки передач и топливного насоса высокого давления автомобиля КамАЗ-5320

4.1 Назначение, устройство, принцип действия ТНВД КамАЗ — 5320

Топливный насос высокого давления предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением. ТНВД автомобиля КамАЗ — двухрядный, V — образный…

Техническое обслуживание и ремонт рулевого управления с гидроусилителем автомобиля ГАЗ-3302

1. Назначение, устройство, принцип работы: рулевого управления с гидроусилителем

Техническое обслуживание и ремонт рулевого управления с гидроусилителем автомобиля ГАЗ-3302

1.3 Принцип работы: рулевого управления с гидроусилителем

Принцип работы гидроусилителя руля Необходимость снизить усилие, которое водители прилагают к рулевому колесу, и привело к появлению усилителей. Сейчас мы будем рассмотривать принцип работы гидроусилителя руля…

Техническое обслуживание и ремонт рулевого управления с гидроусилителем автомобиля МАЗ-643008

1. Назначение, устройство, принципы работы рулевого управления с гидроусилителем автомобиля МАЗ-643008.

Техническое перевооружение автотранспортного предприятия

3.1 Назначение, устройство и принцип действия оборудования (приспособления)

Предприятие ОАО «Карельский окатыш» специализируется на производстве железорудного сырья. В структуре данной организации предусмотрен автотранспортный отдел УАТ (управление автотранспортом)…

Технология ремонта рулевого управления автомобиля ЗИЛ-431410

1.1 Устройство и назначение рулевого управления

Рулевое управление — предназначено для изменения направления движения автомобиля поворотом передних колес. Чтобы совершить поворот без бокового скольжения колес, все они должны катиться по дугам, описанным из центра поворота…

Устройство автомобиля КамАЗ

2.1 Устройство и принцип действия

В систему охлаждения КамАЗ-740 (рис.3) входят водяные рубашки блока и головок 26 цилиндров, водяной насос 27, радиатор 4, вентилятор 30 с гидромуфтой 5, жалюзи 3, два термостата 10, расширительный бачок 18, соединительные трубопроводы, шланги…

Устройство и ремонт фильтра грубой очистки

2.1 Назначение, устройство и принцип действия фильтра грубой очистки масла

Чтобы «поймать» продукты, загрязняющие масло, в масляную систему каждого тепловозного дизеля включено несколько своеобразных ловушек. Самой простой из них является сетка, закрывающая поддон поддизельной рамы, где хранится масло…

Устройство, техническое обслуживание и ремонт системы охлаждения ВАЗ 2107

2.1 Назначение, классификация и принцип действия системы охлаждения автомобиля ВАЗ 2107

Система охлаждения двигателя предназначена, для поддерживания оптимального теплового режима двигателя путем регулируемого отвода тепла от наиболее нагревающихся деталей. На автомобиле ВАЗ 2107 она жидкостная, закрытого типа…

Характеристика преобразователей. Кузов и рама вагона

Устройство и принцип действия

Двигатель преобразователя представляет собой четырех полюсную электрическую машину постоянного тока со смешанным возбуждением и самовентиляцией. Двигатель питается от контактной сети и рассчитан на номинальное напряжение 3000 В…

Принцип работы рулевого управления КАМАЗ видео

Ремонт ГУР Камаз 4310

Рулевое управление.Рулевое управление КАМАЗ

Лёгкий гур. Как это происходит

Рулевое управление автомобилей Камаз 4310 и Камаз 5320

гур 4331 сборка, регулировка, стенд

Как прокачать рулевое КамАЗ по учебнику | Pемонтируй и не парься #2

Назначение, расположение, общее устройство и работа рулевого управления

Рулевое управление

Как прокачать ГУР на КАМАЗе

Рулевое управление

Также смотрите:

  • Регулировка кулисы КПП КАМАЗ евро
  • Вес КАМАЗа без прицепа
  • Урал шины для грузовиков КАМАЗ
  • Как прогреть КАМАЗ в мороз
  • Сколько литров масла в двигателе КАМАЗ 55102
  • Фиксируется кузов КАМАЗ 55111
  • Обвес для КАМАЗа
  • Размеры шатуна КАМАЗ 740
  • Ремонт топливной аппаратуры КАМАЗ видео
  • КАМАЗ как прокачать топливо
  • КАМАЗ на основе бкм
  • Устройство муфты сцепления автомобиля КАМАЗ
  • Двигатель КАМАЗ 400 л с модель
  • Можно ли самотеком прокачать сцепление на КАМАЗе
  • Схема тормозной системы КАМАЗ 5460
Главная » Новости » Принцип работы рулевого управления КАМАЗ видео

Принцип управления Аккермана: работа, плюсы и многое другое

Рулевое колесо кажется простым компонентом с простой задачей — поворачивать руль в нужном направлении. Однако за этой простой функцией стоит много научных исследований. Например, принцип рулевого управления Аккермана обеспечивает точный поворот. Этот принцип объясняет физику различных углов заднего и переднего колеса по сравнению со скоростью при повороте автомобиля.

Без внедрения Аккермана производителям автомобилей становится сложно спроектировать транспортное средство, способное поворачивать точно и круто.

В этом руководстве мы предоставим вам полную информацию о конструкции, работе и использовании рулевого механизма Аккермана в автомобилях.

Рулевой механизм Аккермана

Рулевое управление Аккермана широко используется в транспортных средствах для лучшей управляемости. Самая ранняя версия рулевого управления со временем была преобразована в электронную и гидравлическую системы рулевого управления, но основной принцип остался прежним. См. следующие параграфы, объясняющие, как работает рулевое управление Аккермана.

Фон

Рудольф Акерман в 1818 году представил принцип решения проблем с креном и проскальзыванием, характерных для первых автомобилей. Есть и другие люди, которые претендуют на патент этого принципа, но он был первым из Великобритании, получившим патент. Проблема поворота транспортного средства при крутом маневре была распространена в первых автомобилях, и поэтому принцип Аккермана стал революционным для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Ackerman использует четырехзвенниковую связь, соединенную с равнобедренной трапециевидной платформой из-за разницы в длине тяг.Таким образом получаются разные углы увода шин, что делает управление автомобилем удобным.

Пояснение

Согласно Аккерману, существует мгновенная центральная точка, в которой все колеса вращаются под разными углами. Левая передняя шина получила больший угол поворота, чем правая передняя шина. Точно так же обе задние шины образуют разные углы, что создает четыре разных радиуса для четырех шин.

Реечная система рулевого управления спроектирована по принципу Аккермана

. Таким образом, шина напротив поворота проходит большее расстояние, чем шины с другой стороны.Вот почему правосторонние шины вращаются с большей скоростью, чем левосторонние, из-за чего на всех полноприводных и полноприводных автомобилях установлены дифференциалы.

Рабочий

Работа принципа рулевого управления Аккермана проще, так как в нем используются только стержни шин разных размеров и фиксированное звено для обеспечения надлежащего управления транспортным средством. Разница между длиной фиксированного звена и рабочего звена регулируется с помощью рабочего звена. Более короткая длина стержня шины фокусирует звено наклона на задней оси.Следовательно, когда автомобиль поворачивается, каждая шина создает разный угол увода, что обеспечивает удобство поворота автомобиля. Кроме того, сила наклона будет автоматически возвращать рулевое колесо в центральное положение при различных углах и поворотах.

Преимущества

Использование принципа Аккермана в системе рулевого управления создает уникальную систему, известную как рулевой механизм Аккермана. Система рулевого управления Ackerman имеет множество преимуществ по сравнению с гидравлическими системами или системами рулевого управления с усилителем.

  • Предотвращает соскальзывание шины наружу при повороте автомобиля.
  • Повышает управляемость автомобиля за счет использования более коротких шинных стержней.
  • Геометрия рулевого управления Ackerman обеспечивает схождение шин, что позволяет им легко преодолевать крутые маневры.

Типы кузовов автомобилей и использование Ackerman

Тип кузова автомобиля

является одним из основных элементов, поддерживающих использование в автомобиле принципа рулевого управления Аккермана. Механизмы рулевого управления рассчитаны на работу при низкоскоростном аккермановском или параллельном рулевом управлении.В спортивных автомобилях и скоростных автомобилях используется параллельное рулевое управление, тогда как в седанах предпочтение отдается Акерману.

Система рулевого управления гоночных автомобилей с различными подсистемами

Однако в гоночных автомобилях используется обратный принцип Аккермана, чтобы избежать дополнительной нагрузки на внешние шины, которые и без того страдают из-за избыточной центробежной силы. Дополнительная нагрузка и температура могут привести к износу шины, что создает проблемы на гоночной трассе.

Это все о рулевом механизме Аккермана, используемом в автомобилях.Использование принципа Аккермана обеспечивает лучшую управляемость автомобиля. Если вы заинтересованы в использовании автомобиля с лучшей управляемостью, просмотрите эти подержанные автомобили, выставленные на продажу в ОАЭ.

Следите за новостями в ведущем автомобильном блоге ОАЭ, чтобы узнать больше о механизмах рулевого управления.

Техническое объяснение: геометрия рулевого управления Аккермана

Геометрия рулевого управления — один из многих инструментов, находящихся в распоряжении конструктора гоночных автомобилей, который позволяет добиться максимальной производительности автомобиля от всех четырех шин.В этой статье с техническими пояснениями мы расскажем о происхождении и назначении того, что известно как геометрия рулевого управления Аккермана, и о том, как ее вариации могут повлиять на характеристики шин во всем диапазоне эксплуатации автомобиля.

Определение системы рулевого управления Аккермана

Рассмотрим маневр на повороте на низкой скорости, когда все шины находятся в чистом состоянии качения, а транспортное средство не скользит. Когда автомобиль движется по криволинейной траектории, все четыре шины следуют уникальным траекториям вокруг общего центра поворота, обозначенного синими дугами на рисунке 1.

Рис. 1: Упрощенное изображение конфигурации рулевого управления Ackermann

Различные радиусы кривизны означают, что во избежание скольжения геометрия рулевого управления должна направлять внутреннее переднее колесо под большим углом, чем внешнее переднее колесо. Ackermann Steering относится к геометрической конфигурации, которая позволяет поворачивать оба передних колеса под соответствующим углом, чтобы избежать скольжения шин.

Для заданного радиуса поворота R, колесной базы L и ширины колеи T инженеры рассчитывают требуемые передние углы поворота (δ_(f,in) и δ_(f,out)) по следующим выражениям:

Разница в угле поворота передних колес как функция входного угла поворота известна как динамическое схождение.Если размеры транспортного средства известны, можно построить кривую желаемого изменения схождения для всего диапазона ожидаемых радиусов поворота, например, как в примере на рис. 2. 

Рис. 2. Конфигурация рулевого управления Ackermann для образца автомобиля

Чем меньше требуемый радиус поворота автомобиля, тем больше необходимая разница в углах поворота. Геометрия рулевого управления Ackermann — это практическая мера, позволяющая избежать скольжения шин на пит-лейн или при парковке на улице. Картина становится намного сложнее, когда автомобиль набирает скорость.

С углами скольжения

Транспортному средству, движущемуся по криволинейной траектории на высокой скорости, требуется центростремительная сила, обеспечиваемая боковой силой шин, чтобы поддерживать траекторию движения. Центростремительная сила возникает, когда шина принимает угол увода, о котором вы можете узнать больше в этой предыдущей статье с техническими пояснениями .

Последующая разница между направлением шины и ориентацией пятна контакта смещает центр поворота транспортного средства вперед, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3: Влияние угла скольжения шины на центр поворота автомобиля (источник: www.racing-car-technology.com.au)

Если шина имеет угол скольжения, присутствующая составляющая скорости бокового скольжения больше нуля.

По этой причине цель состоит в том, чтобы точно настроить условия скольжения каждой шины, чтобы оптимизировать общую производительность, а не пытаться полностью избежать проскальзывания шины.

Ключом к раскрытию этих характеристик является понимание взаимосвязи между вертикальной нагрузкой и допустимой поперечной силой в шинах.

На рис. 4 показано соотношение поперечной силы и угла скольжения для шины Indy Lights в диапазоне вертикальных нагрузок.

Рис. 4. Кривые зависимости поперечной силы от угла увода для передней шины Cooper Tyres Indy Lights 2017

Чем выше вертикальная нагрузка на шину, тем большую пиковую боковую силу она может создавать. При более высоких вертикальных нагрузках пиковая боковая сила возникает при более высоком угле скольжения. Эта тенденция ожидаема, но не обязательно присутствует во всех шинах и может зависеть от состава или конструкции.

Соотношение между вертикальной нагрузкой и пиковым углом скольжения известно как линия пиков. Характеристика линии пиков имеет важное значение из-за начала передачи поперечной нагрузки во время маневра в повороте, когда вертикальная нагрузка передается от внутренних шин к внешним шинам.

Крайне важно убедиться, что обе шины работают при своих максимальных углах увода одновременно, чтобы максимизировать производительность. В случае шины Indy Lights это означает, что более нагруженная внешняя шина должна иметь больший угол скольжения, чем внутренняя шина.Этого можно добиться, управляя внешней шиной больше, чем внутренней, при заданном усилии рулевого колеса.

Результат является полной противоположностью Акермановского рулевого управления и известен как обратный Акерману или антиаккермановский. Многие гоночные автомобили, оснащенные системой Anti-Ackermann, работают в пиковых условиях эксплуатации отдельных шин.

Дизайн для Ackermann

Уровень Аккермана в геометрии рулевого управления автомобиля представлен в процентах, где 100% Аккермана означает, что разница в угле поворота между внутренней и внешней шиной соответствует геометрическому центру поворота на низкой скорости.

Большинство гоночных автомобилей не работают на 100% по Акерману или на 100% по Анти-Акерману. Вместо этого они настраивают свое решение где-то посередине, чтобы соответствовать их конкретным целям проектирования и ожидаемым условиям эксплуатации.

При выборе геометрии рулевого управления для гоночного автомобиля конструктор должен учитывать несколько важных моментов. Конструкторы должны понимать профиль скорости и характеристики трассы, по которой машина будет участвовать в гонках.

Чем медленнее и круче трасса, тем более важным становится использование Аккерманна для помощи в прохождении шпилек и других крутых поворотов, где геометрия доминирует над всем остальным.В то время как автомобиль Формулы-1, проходящий поворот радиусом 200 м, может значительно выиграть от Anti-Ackermann, аналогичная установка серьезно помешает автомобилю Formula Student пройти поворот радиусом 5 м. шпилька.

Пример использования Anti-Ackermann на автомобиле Red Bull F1 показан на рис. 5. 

Рис. 5: Пример системы Anti-Ackermann, используемой на автомобиле Red Bull F1 (источник: apexspeed.com)

Конструкторы должны использовать характеристики автомобиля и гусеницы для прогнозирования вертикальных нагрузок на все четыре шины на протяжении круга.Фундаментальные факторы могут включать вес, высоту дорожного просвета, распределение поперечной нагрузки и уровни прижимной силы, а сложность анализа может зависеть от доступной информации.

Точная аппроксимация вертикальных нагрузок на всех поворотах может сочетаться с информацией о линии пиков, извлеченной из анализа данных шин, чтобы понять пиковые углы скольжения для обеих передних шин на каждом повороте. Конструкторы могут использовать эту информацию для построения целевой динамической кривой схождения, как показано на рисунке 2.

Во многих случаях компоновочные и кинематические ограничения могут сделать невозможным создание геометрии рулевого управления, которая может соответствовать этой целевой кривой для всех углов пути. Разработчику придется решить, где они готовы пойти на компромисс в производительности.

Наконец, важно помнить, что Ackermann — не единственный способ регулировки угла скольжения отдельных шин. Ударное рулевое управление может быть реализовано кинематически, чтобы вызвать дополнительный угол поворота за счет хода подвески, что инженеры могут использовать, когда автомобиль заходит в поворот.

Кроме того, ни один из компонентов подвески не является абсолютно жестким, и податливость звеньев может повлиять на угол поворота шин в повороте. Предположим, что эти факторы хорошо изучены и интегрированы в систему подвески.

В этом случае это может помочь устранить описанные выше компромиссы, но если их игнорировать или неправильно понимать, это может привести к непредсказуемому поведению на поворотах и ​​снижению производительности.

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте март 2022 г. Выполняется публикация…

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 4, выпуск 4 (апрель 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин,

Отправить сейчас..

Browse Papers


IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Подтвердить здесь


Принцип рулевого управления Аккермана  | Загрузить научную диаграмму

Контекст 1

… v означает скорость движения вперед, r — радиус колеса, а i — общее передаточное число между двигателем и колесом.Из рисунка 3 можно вывести соотношение между углом поворота α и радиусом кривой R …

Контекст 2

… ВВЕДЕНИЕ Процесс проектирования мобильного робота включает в себя множество концептуальных решений, которые необходимо принять. чтобы выбрать правильное решение для каждого аспекта строительства, учитывая часто противоречивые требования. Одним из наиболее важных является выбор типа шасси. Существует множество различных концепций шасси, которые можно использовать для мобильного робота [1].Наиболее распространенной, вероятно, является система дифференциального привода [2] из-за ее простоты использования и высокой маневренности, хотя она не отличается эффективностью и может повредить менее устойчивые поверхности при повороте. Другой тип, всенаправленное шасси [3], обеспечивает превосходную маневренность, но требует плоской твердой поверхности для обеспечения хорошего поведения и предотвращения неконтролируемого движения. В то время как вышеупомянутые типы шасси выгодны для использования в мобильной робототехнике, в реальных транспортных средствах (за исключением некоторых рабочих и военных машин) обычно используется четырехколесное шасси с рулевым управлением Аккермана.Он предлагает наиболее эффективную работу и хорошее поведение на высоких скоростях, но также и относительно низкую маневренность вследствие его неголономных ограничений. II. ОПИСАНИЕ ПЛАТФОРМЫ BENDER II Bender II — колесный мобильный робот среднего размера, разработанный в Институте механики твердого тела, мехатроники и биомеханики в качестве платформы для автономной доставки и разработки соответствующих алгоритмов. Его длина 60 см, ширина 30 см, вес около 25 кг. Использование рулевого управления Аккермана вместе с независимыми задними приводами в Bender II является результатом попытки построить систему, концептуально аналогичную реальным транспортным средствам (например, алгоритмы планирования пути должны быть разработаны и протестированы на роботе с как минимум сопоставимой маневренностью). но без потери сцепления с дорогой в случае пробуксовки одного колеса (обычно для автомобилей с механическим дифференциалом).В дальнейшем тексте описана наша модификация классического автомобильного шасси. В целях упрощения общей конструкции в классическое автомобильное шасси внесено несколько изменений. Самый большой из них касается подвески колес – так как обычная независимая подвеска колес представляет собой сложную механическую конструкцию и в штучном производстве сложна и дорога, было решено использовать качающийся задний мост. Это решение позволяет шасси справляться с неровностями местности (за счет кручения шасси) и в то же время оставаться механически простым.Реализация качающейся задней оси довольно проста. Корпус робота разделен на две части: заднюю (удерживает оба привода) и переднюю (удерживает остальное оборудование). Эти две части соединены валом в подшипниках, который позволяет задней оси качаться. Этот метод обычно используется, когда большие нагрузки делают невозможным использование классической независимой подвески. Платформа Bender II также предназначена для перевозки «тяжелых грузов» (таких как лазерный сканер и другое сенсорное оборудование).Торсионная пружина размещена между передней и задней частью, чтобы избежать ударов и для лучшей устойчивости. На рис. 2 показано, как работает качающаяся ось. Задняя часть робота может вращаться относительно передней части. Задний мост не имеет механического дифференциала — приводы обоих задних колес управляются независимо, что позволяет главной системе управления устанавливать разные скорости для каждого колеса. В зависимости от фактического угла поворота рулевого колеса и желаемой скорости движения рассчитывается скорость вращения колес и передается на приводы.Конкретный алгоритм описан ниже. Каждый привод состоит из двигателя постоянного тока Maxon RE40 с планетарным редуктором 43:1 и цепной передачей на колесо (передаточное число 1,5:1). Двигатель управляется специально разработанным регулятором скорости, который обменивается данными с главным компьютером по шине RS-485. Эти два привода обеспечивают суммарную мощность 300 Вт и суммарный постоянный крутящий момент 30 Нм (колеса имеют диаметр 15 см). Питание осуществляется от двух герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В/7 А·ч. Рулевое управление Аккермана (также известное как рулевое управление шкворнем) устраняет разницу углов между рулевыми колесами во время поворота автомобиля.Эта разница вызвана тем, что каждое колесо движется по разному радиусу, поэтому внутреннее колесо должно быть наклонено немного больше, чем внешнее. Этот принцип радикально снижает проскальзывание шин (что особенно важно на высоких скоростях). Это реализовано за счет двойной поворотной системы, где оси расположены под углом. Угол должен гарантировать, что ось шкворня, конец шарнира и центр задней оси находятся на одной линии (как показано на рис. 3). Статическое схождение можно зафиксировать с помощью резьбового стержня, чтобы улучшить поведение при вождении.Согласно этим схемам, шкворень размещается в центре колеса; этого может быть очень трудно или даже невозможно достичь (с точки зрения конструкции), в основном, когда используются обычные серийно выпускаемые колеса. Центр вращения передних колес Bender II смещен примерно на 50 мм от центра колеса. III. ПРОГРАММНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ Как уже обсуждалось в предыдущей главе, угловые скорости задних колес (или двигателей) контролируются независимо программным дифференциалом.Индивидуальные угловые скорости двигателей должны быть описаны в зависимости от угла поворота рулевого колеса α. Необходимо ввести угловую скорость виртуального двигателя, установленного в центре …

Принцип рулевого управления Аккермана за оптимизацией шестизвенных рулевых тяг, имеющих прямолинейную поступательную рейку и имеющих бесконечный до третьего числа функционал- cognates

TY — GEN

T1 — принцип рулевого управления Аккермана, лежащий в основе оптимизации шестизвенных рулевых тяг, имеющих прямолинейную передающую рейку и имеющих бесконечное до третьего число функций-родственных элементов

AU — Dijksman, E.A.

PY — 2000

Y1 — 2000

N2 — Во многих случаях зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с прямолинейной подвижной рейкой, управляет передними колесами автомобиля, имеющего фиксированную ось сзади. Затем стойка обычно перемещается в своем направлении параллельно фиксированной линии, соединяющей два предохранителя. Также колесные арки, жестко прикрепленные к передним колесам, каждый раз соединяются со стойкой сцепкой; тогда как все звенья вместе образуют шестиугольную петлю с рамой. В статье рассматривается оптимизация этого симметричного шестизвенного рулевого механизма на основе принципа Аккермана.Для автомобилей, для которых Lid = 2, оказывается возможным получить максимальный угол поворота колеса около 48°. Далее показано, что доступно от бесконечности до третьего числа несимметричных родственных функций, порождающих одно и то же функциональное соотношение между двумя углами поворота передних колес. Помимо наличия двух разных колес произвольно выбранной длины, они могут иметь раек, прямолинейно движущийся в произвольно выбранном направлении. Таким образом, оптимизированный шестизвенный рулевой механизм этого типа по-прежнему имеет три независимые конструктивные степени свободы, каждая из которых всегда доступна для изменения конструкции.

AB — Во многих случаях шестерня, находящаяся в зацеплении с прямолинейной движущейся рейкой, управляет передними колесами автомобиля, имеющего фиксированную ось сзади. Затем стойка обычно перемещается в своем направлении параллельно фиксированной линии, соединяющей два предохранителя. Также колесные арки, жестко прикрепленные к передним колесам, каждый раз соединяются со стойкой сцепкой; тогда как все звенья вместе образуют шестиугольную петлю с рамой. В статье рассматривается оптимизация этого симметричного шестизвенного рулевого механизма на основе принципа Аккермана.Для автомобилей, для которых Lid = 2, оказывается возможным получить максимальный угол поворота колеса около 48°. Далее показано, что доступно от бесконечности до третьего числа несимметричных родственных функций, порождающих одно и то же функциональное соотношение между двумя углами поворота передних колес. Помимо наличия двух разных колес произвольно выбранной длины, они могут иметь раек, прямолинейно движущийся в произвольно выбранном направлении. Таким образом, оптимизированный шестизвенный рулевой механизм этого типа по-прежнему имеет три независимые конструктивные степени свободы, каждая из которых всегда доступна для изменения конструкции.

M3 — вклад конференции

SP — 78

EP — 86

BT — Proc. 8-й симпозиум по механизмам и механическим трансмиссиям, MTM 2000, Тимишоара, Румыния

ER —

SAILOMAT 601 — Принцип автоматического управления


В самоуправляемых системах

SAILOMAT используется полностью механический принцип «сервомаятника». Это самый передовой и самый надежный известный принцип, предлагающий желаемое сочетание высокой чувствительности, высокого крутящего момента на рулевом колесе и высокого демпфирования рыскания.Самоуправление быстрое, автоматическое и эффективное.

По сути, «сервомаятниковая» система состоит из двухосного крыльчатого датчика отклонения курса, лопасти сервопривода («лопасти весла»), подвешенной к каретке маятника в потоке воды для усиления сигнала, и выходных линий крутящего момента от маятниковая каретка к румпелю или штурвалу яхты. На рисунке показана простая «сервомаятниковая» система SAILOMAT 536 (предшественник модели 601), управляющая яхтой с рулевым управлением.

Курс выбирается поворотом, а затем фиксацией основания флюгера (турели) на трубе мачты вокруг ее вертикальной оси. Когда яхта плывет заданным курсом, поток воздуха параллелен плоской поверхности флюгера, что хорошо сбалансирован (с противовесом) вокруг почти горизонтальной оси поворота. Лопасть находится в нейтральном вертикальном положении.

Самоуправляемое действие описано в следующих шагах (1)–(5):

1.Когда яхта немного отклоняется от курса, флюгер поворачивается боковым потоком воздуха (малый угол атаки). Создается механический крутящий момент. Это сигнал отклонения от курса.

2. Крутящий момент лопасти (сигнал) механически передается осевому движению толкателя внутри круглой трубы мачты SAILOMAT.

3. Движение толкателя преобразуется в легкое вращательное движение сервопривода.

4. При повороте сервопривода поток воды создает гидродинамическую боковую силу, толкая сервопривод и узел серво-маятника в сторону (поворотное движение) от нейтрального положения.Таким образом, лезвие сервопривода извлекает механическая энергия потока воды. Маятник тянет линейную цепь с большой (усиленной) силой, обычно в 100-1000 раз превышающей «сигнальную» силу на датчике крыльчатки.

5. Линейная цепь управляет штурвалом (румпелем или штурвалом) с помощью тросов тяги/тяги, а главный руль яхты направляет яхту обратно на желаемый курс. Воздушная лопасть, сервопривод и основной руль направления затем возвращаются в исходное положение (нейтральное). позиции.После этого коррекция курса самонаведения завершается. Правильно спроектированная коррекция рулевого управления должна быть быстрой, очень точной, а также демпфированной, чтобы избежать колебаний курса.

Какие компоненты системы рулевого управления Ackerman? – Restaurantnorman.com

Какие компоненты системы рулевого управления Ackerman?

Рулевой механизм Аккермана содержит рулевой рычаг, левую рулевую поперечину, правую рулевую поперечину, левое колесо и правое колесо, при этом рулевой рычаг, левая рулевая поперечина и правая рулевая поперечина соединены между собой посредством традиционный метод.

Для чего нужен рулевой механизм Аккермана?

Рулевой механизм Аккермана представляет собой геометрическое расположение рычажных механизмов в системе рулевого управления транспортного средства, предназначенное для поворота внутренних и внешних колес на соответствующие углы.

Как рассчитывается угол Аккермана?

Ackerman Steering Geometry [5] Следующее уравнение используется для расчета внутреннего и внешнего угла рулевого колеса. Ков Ф -кот Ө = где, Ф = угол поворота внешнего колеса, Ө = угол поворота внутреннего колеса.c = Расстояние между шкворнями переднего моста, мм.

Как вычислить угол Аккермана?

Вы можете измерить количество Акермана, которое у вас есть на данный момент, с помощью набора поворотных пластин. Как правило, Аккерман измеряется путем поворота правой передней части на 10 градусов влево. Если у вас есть Аккерман, левая передняя часть будет двигаться дальше, чем правая. Типичная сумма будет составлять три градуса при 10 градусах поворота руля.

Как достигается угол Аккермана?

Если рулевые рычаги параллельны, то оба колеса поворачиваются на один и тот же угол.Если рулевые рычаги расположены под углом, как показано на рисунке 1, это известно как геометрия Аккермана. Внутреннее колесо поворачивается под большим углом, чем внешнее колесо, что позволяет внутреннему колесу поворачиваться по меньшему радиусу.

Почему Аккерман предпочтительнее Дэвиса?

Механизм рулевого механизма Аккермана намного проще, чем механизм Дэвиса. Весь механизм рулевого управления Аккермана находится на задней части передних колес, тогда как в рулевом механизме Дэвиса он находится на передней части колес.

Какой тип пар имеет рулевой механизм Ackermann?

поворотные пары
Рулевой механизм Ackerman: Имеет только поворотные пары. Меньше трения и, следовательно, долгий срок службы. Это не идеальный механизм, так как математически он точен только в 3-х положениях, среднем и двух крайних положениях. Механизм находится сзади передних колес.

Что такое принцип рулевого управления Аккермана?

ПРИНЦИПЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ Принцип рулевого управления Аккермана Принцип рулевого управления Аккермана определяет геометрию, применяемую ко всем транспортным средствам (с приводом на два или четыре колеса), чтобы обеспечить правильный угол поворота рулевых колес при прохождении поворотов или поворотов.

Как приводной механизм Ackermann снижает износ шин?

Следовательно, внутреннее колесо движется с меньшей скоростью, чем внешнее колесо. Приводной механизм Аккермана позволяет задним колесам не иметь угла увода, что требует, чтобы точка ICR лежала на прямой линии, определяемой осью задних колес. Таким образом, этот приводной механизм сводит к минимуму износ шин.

Что такое геометрия Аккермана и почему она важна?

Целью геометрии Аккермана является предотвращение проскальзывания шин при прохождении поворотов.Геометрическое решение этой проблемы состоит в том, чтобы оси всех колес располагались в виде радиусов окружности с общей центральной точкой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.