14.03.2024

Гр. 601

Предмет: Выполнение работ по ремонту с/х машин

Тема: Устройство и принцип работы рулевого управления трактора

Цель: изучить материал по теме, сделать краткий конспект.

    Назначение и устройство рулевого управления 

   Назначение рулевого управления. Рулевое управление предназначено для изменения направления движения колесного трактора посредством поворота передних колес или полурамы. Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода.

   Рулевой механизм осуществляет передачу усилия от водителя к рулевому приводу и облегчает поворот рулевого колеса. К механизму рулевого управления предъявляются следующие требования:

усилие, необходимое для поворота рулевого колеса, не должно быть большим, чтобы управление машиной не слишком утомляло водителя;

детали механизма управления должны иметь высокую прочность и износоустойчивость, что является основным фактором безопасности движения;

устройство механизма должно обеспечить простоту ухода и регулировки .

   Рулевой привод составляют детали, соединяющие сошку с поворотными  цапфами. К рулевому приводу предъявляются следующие требования:

он должен обеспечить поворот трактора или автомобиля без бокового скольжения;

минимальный износ шин при поворотах трактора;

обеспечить поворот всех колес с общим центром поворота.

    Устройство рулевого управления. Различают несколько типов рулевого механизма: червяк-ролик, червяк-сектор и винт-гайка.

Червяк-ролик . Применяется на некоторых автомобилях и колесных тракторах малого класса, имеющих механическое рулевое управление.   Рулевой механизм этого типа включает себя трехгребневый ролик и глобоидальный червяк, которые составляют червячную пару с большим передаточным отношением. Состоит из следующих основных частей: нижняя крышка конические подшипники рулевая колонка, рулевое колесо ,рулевой вал, ролик ,червяк, корпус, регулировочный винт , шайба, вал сошки.

 

 

 

Схема рулевого механизма червяк-сектор с передними управляемыми колесами.

 Схема рулевого управления с выносными гидроцилиндрами.

 

Схема рулевого управления винт-гайка

 

Рулевой привод.

    Его составляют детали, соединяющие сошку с поворотными цапфами. Конструкция рулевого привода такова, что при повороте движение всех колес автомобиля или трактора осуществляются без бокового скольжения, обеспечиваются легкость управления и минимальный износ шин. Для этого необходимо, чтобы все колеса имели общий центр поворота, т.е. внутреннее управляемое колесо должно поворачиваться на больший угол, чем внешнее.   Выполнение этого требования обеспечивается рулевой трапецией, где основаниями служат передняя ось поперечная рулевая тяга, а боковыми сторонами - рычаги поворотных цапф .Рулевая трапеция соединена с сошкой посредством верхнего поворотного рычага и продольной тяги.

    В наконечниках продольной и поперечной тяг размещены шаровые сочленения. На нижнем конце сошки 12 в коническом отверстии закреплен стержень шарового пальца, сфера которого размещена в поперечной тяге III.

    Другой конец поперечной тяги соединен с поворотным рычагом. Правая и левая поперечные тяги должны иметь одинаковую длину.

 

Шаровые сочленения рулевых тяг.

 

 

 

 

Возможные неисправности и их устранение

    Основная неисправность рулевого управления колесных тракторов, возникающая при эксплуатации, повышенный свободный ход рулевого колеса. Причинами этого могут быть увеличение зазора в рулевых механизме и приводе, ослабление крепления картера рулевых механизма и сошки, шарнирных устройств и поворотных рычагов.

    Допустимый свободный ход рулевого колеса в рулевых управлениях без гидроусилителей до 10°, с гидроусилителями до 25…30°.

   Для устранения повышенного свободного хода рулевого колеса трактор устанавливают на горизонтальной площадке, а его направляющие колеса -в положение, соответствующее прямолинейному движению. При наличии гидроусилителя пускают двигатель. Резко поворачивая рулевое колесо в одну и другую сторону, и осматривая все соединения рулевого привода, определяют наличие зазоров в соединениях и надежность крепления корпуса рулевого механизма, рулевой сошки и рычагов. При необходимости выполняют крепежные работы и устраняют зазоры в сочленениях .

   Повышенные зазоры в шарнирных устройствах рулевых тяг устраняют ввертыванием в наконечник тяги регулировочной пробки (крышки) или заменяют изношенные вкладыши и шаровые пальцы. Если после выполнения этих операций свободный ход рулевого колеса остается больше допустимого, проверяют и регулируют зазор в подшипниках направляющих колес и рулевом механизме. В рулевом механизме типа глобоидальный червяк -- ролик регулируют осевой зазор в подшипниках червяка и зазор между червяком и роликом. Для регулировки зазора в подшипниках червяка продольную рулевую тягу отсоединяют от сошки и, вращая рулевое колесо, выводят червяк из зацепления с роликом. Покачивают рулевое колесо вместе с рулевым валом в осевом направлении.

   При наличии ощутимого перемещения необходимо отрегулировать зазоры в подшипниках. Для этого убирают часть регулировочных прокладок из-под нижней крышки картера. Правильность регулировки проверяют по значению усилия, необходимого для вращения рулевого колеса, которое должно быть не более 3…5 Н .

    Вводят червяк в зацепление с роликом и устанавливают ролик против середины червяка. Покачивая сошку, определяют перемещение ее нижнего конца, которое не должно превышать 0,3 мм. Для регулировки отворачивают контргайку и, вращая регулировочный винт, доводят усилие для поворота рулевого колеса до 16…22 н. При этом перемещение нижнего конца сошки, определяемое по индикатору, должно быть не более 0,3 мм.

    Ослабление затяжки специальной гайки также приводит к увеличению свободного хода рулевого колеса, а иногда и к неустойчивому движению трактора. Перед затяжкой гайки закрепляют болтами распределитель, предварительно подложив под головки болтов шайбы, толщина которых равна толщине фланца крышки. Затягивают гайку моментом 20 Нм и отворачивают ее на 1/2 … 1/10 оборота до совмещения отверстия в червяке с прорезью под шплинт в гайке. Убирают монтажные шайбы из-под болтов крепления распределителя, закрепляют его и устанавливают на место крышку.

Диагностирование рулевого управления

    Общую оценку технического состояния рулевого управления тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники в эксплуатации определяют по величине суммарного люфта и по усилию, необходимому для поворота рулевого колеса. Для этого широко используют как электронные устройства, так и механические динамометры-люфтомеры.

    Недостатками электронных приборов, например типа ИСЛ-М (измеритель суммарного люфта модернизированный), является то, что они не позволяют измерять усилие на ободе рулевого колеса, дорогостоящи и сложны для эксплуатационных условий.

    Известные механические приборы К-187, К-402 и К-524 громоздки и неудобны в эксплуатации. Они состоят из двух конструктивных частей: динамометра со шкалой люфтомера и стрелки. При этом динамометр присоединяют к ободу рулевого колеса, а стрелку устанавливают на рулевую колонку. В результате трудоемкость подготовительно-заключительных работ достаточно велика. Кроме того, на многих моделях транспортных средств установка стрелки невозможна из-за особенностей конструкции рулевой колонки. Не менее важно и то, что для обеспечения точности измерений люфта шкала люфтомера должна соответствовать диаметру обода рулевого колеса, а этот параметр почти у всех машин различный. Отсюда - названные приборы не универсальны или неприменимы вовсе. По этим причинам приборы такого типа никогда не использовали в практике и не используют поныне .

   В связи с этим нами предложен принципиально новый, не имеющий аналогов  в мире прибор для проверки рулевого управления. Измерительный элемент люфта - «сердце» этого прибора - герметичная прозрачная ампула с жидкостью и оставленным в ней пузырьком воздуха. Прибор выполнен из трех соединенных в один блок конструктивных частей: динамометра, люфтомера и присоединительного устройства .

    Динамометр двухстороннего действия оснащен двумя динамометрическими рукоятками  со шкалами  и фиксаторными кольцами . Его пружины размещены в цилиндрическом корпусе, закрытом крышками .

   Люфтомер скомпонован на диске  и представляет собой герметичную прозрачную ампулу , заполненную низкозамерзающей жидкостью (спиртом) с оставленным пузырьком воздуха . Указанная ампула проградуирована и совмещена со шкалой  люфтомера, состоящей из двух частей - соответственно с началом отсчета слева направо и справа налево. Диск  установлен во втулке  с возможностью вращения как влево, так и вправо.   Осевое перемещение диска 6 ограничено двумя установочными винтами .

    Прибор для проверки рулевого управления ДЛ-Г (динамометр-люфтомер гидромеханический)

1. динамометрическая рукоятка;

2. шкала динамометра;

3. шкала люфтомера;

4. пузырек воздуха;

5. ампула;

6. диск люфтомера;

7. фиксаторное кольцо;

8. втулка диска;

9. кронштейн;

10. нажимной винт;

11. установочный винт;

12. крышка динамометра.

    Присоединительное устройство состоит из Г-образного кронштейна  с запрессованной в него гайкой, в которую ввинчен нажимной винт . Для компоновки прибора в один узел втулка  жестко присоединена к цилиндру динамометра сверху, а кронштейн  также присоединен к этому корпусу, но снизу.

    Принцип работы динамометра-люфтомера. Прибор закрепляют винтом  к нижней или верхней точке обода рулевого колеса. При этом желательно, чтобы плоскость диска 6 была параллельна плоскости вращения указанного обода. Фиксаторные кольца прижимают к крышкам . Прибор готов к работе.

    Усилие на ободе рулевого колеса (силу трения) проверяют повертыванием обода за динамометрические рукоятки  из одного крайнего положения в другое. Происходит деформация пружин и вследствие этого - перемещение рукояток, а также - смещение фиксаторных колец по указанным рукояткам. Когда рукоятки отпускают, они возвращаются в исходное положение, а кольца удерживаются на них благодаря силе трения. По положению визирной линии на кольце  относительно штрихов шкалы  на рукоятке  находят результат измерения - максимальное усилие на ободе рулевого колеса.

    Для измерения суммарного люфта повертывают рулевое колесо сначала, например, по часовой стрелке, прикладывая к рукоятке  заданное (нормированное) усилие и в этом положении устанавливают нуль на люфтомере, вращая диск . При этом левый край пузырька  воздуха совмещают с нулевой отметкой шкалы люфтомера - крайней риской на ампуле . После чего повертывают рулевое колесо в противоположном направлении, прикладывая к другой рукоятке такое же усилие. При вращении рулевого колеса ампула совершает переносное движение, а пузырек воздуха перемещается в ее полости под действием подъемной силы. Поэтому результаты измерений не зависят как от угла наклона обода рулевого колеса к горизонтальной плоскости, так и от диаметра указанного обода. По перемещению пузырька  относительно соответствующей шкалы люфтомера - рисок на ампуле  определяют люфт рулевого колеса [14,с. 93].

    При необходимости повторяют измерение с началом поворота обода рулевого колеса в противоположном направлении. Диагностирование завершено. Ослабляют винт  и снимают прибор с обода [6, с.219].

Уход за рулевым управлением колесного трактора

    От состояния механизмов рулевого управления колесного трактора зависит качество работы агрегата и степень утомляемости тракториста. Несвоевременный уход за механизмом привода может явиться причиной аварий и тяжелых травм.

    Ежесменно необходимо очищать все узлы механизмов, особенно шаровые шарниры и другие места крепления деталей, и тщательно проверять состояние каждого шарнира. Обнаруженные ослабления креплений немедленно устранять.

   Во время проведения технического ухода № 1 после очистки и подтяжки креплений всех наружных частей рулевого управления полагается смазать солидолом шаровые шарниры тяг, втулки рулевой колонки и другие места, указанные в таблице смазки трактора каждой марки. Проверить уровень масла в корпусе гидроусилителя и при необходимости долить масло.

    При техническом уходе № 2 надо выполнить все операции по очистке, проверке креплений и смазке узлов. Кроме того, проверить и при необходимости отрегулировать рулевое управление.

    При техническом уходе № 3 следует тщательно очистить все узлы и проверить состояние шарниров и всех наружных креплений. Проверить и отрегулировать сходимость колес, наибольшие углы поворота правого и левого колес, все шарниры и рулевой механизм. Затем промыть картер рулевого механизма (или корпус гидроусилителя) и заполнить картер (корпус) свежим маслом.

    Нарушение состояния рулевого управления проявляется в первую очередь увеличением свободного хода рулевого колеса.

    Если этот ход больше величины, необходимо после проверки и регулировки подшипников колес проверить и отрегулировать рулевое управление, соблюдая определенную последовательность.

1. Проверить состояние шаровых шарниров поперечных и продольных тяг. Если обнаружены ощутимые рукой люфты, отрегулировать шарниры: расконтрогаить и завернуть регулировочную пробку шарнира до упора, а затем отвернуть на 1/4--1/3 оборота и закрепить пробку контровой проволокой (МТЗ-80, МТЗ-82) или отгибной шайбой.

    Одновременно проверить крепление конусных концов шаровых пальцев в рычагах и рулевой сошке. Ослабленные крепления подтянуть до полной посадки конусов в свои гнезда.

2. Проверить неподвижность крепления поворотных рычагов и рулевой сошки на своих шлицах. Если неподвижность крепления нарушена, подтянуть стяжные болты этих деталей.

3. Вторично проверить величину свободного хода рулевого колеса. Если ход не уменьшился до нормальной величины, проверить осевое перемещение червяка рулевого механизма и отрегулировать его конические подшипники прокладками.

4. Если после этого свободный ход рулевого колеса все еще больше допустимого, отрегулировать червячное зацепление (или зацепление конических шестерен у самоходного шасси) .

У тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82 регулируют осевое перемещение поворотного вала: завертывают до отказа регулировочный болт и отпускают его на 1/10 - 1/8 оборота, закрепив контргайкой.

    Зацепление червяка с сектором регулируют в следующем порядке. Отъединяют тяги от рулевой сошки, ослабляют крепление болтов фланца регулировочной втулки. Поворачивают втулку до беззазорного зацепления червяка с сектором в крайнем правом или левом положении сошки. Отворачивают втулку в противоположном направлении настолько, чтобы рулевое колесо поворачивалось от одного крайнего положения до другого с усилием на ободе 1,5-2,5 кгс. После регулировки затягивают болты фланца втулки 35 и присоединяют рулевые тяги к сошке.

   Зацепление сектора с рейкой регулируют прокладками, добиваясь минимального зазора, при котором усилие для поворота рулевого колеса не превышает указанной выше величины .

    У тракторов Т-40 и Т-40А в гидроусилителе регулируют зазор в зацеплении рейки поршня с сектором. Для этого затягивают регулировочный винт до отказа и затем отпускают на 1/8 - 1/6 оборота, законтрив винт колпачком. Эту регулировку проводят при прямолинейном положении направляющих колес.

    Пружину имитатора регулируют гайкой так, чтобы усилие, приложенное к  рулевому колесу для его поворота, не превышало 5 кгс.

   Если имеются отклонения от нормы, сходимость регулируют изменением длины поперечных тяг путем поворота их наконечников. Регулировку проводят после проверки и регулировки подшипников колес .

Охрана труда и техника безопасности

    К управлению трактором допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинский осмотр, специальное обучение и имеющие удостоверение на право управления машиной, прошедшие вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте по технике безопасности, аттестацию на знание практических навыков безопасного производства работ и правил дорожного движения.

   Допуск к работе на транспорте оформляется приказом по организации или предприятию.

   При обслуживании и ремонте рулевого управления тракторов необходимо обеспечить самопроизвольное смещение трактора. Под колеса установить противооткатные башмаки .

   Тракторист обязан соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, требования по охране труда, изученные им при обучении и инструктажах по охране труда, а также содержащиеся в данной инструкции.

   В качестве спецодежды трактористу выдаётся:

· костюм х/б;

· сапоги резиновые или кирзовые;

· рукавицы комбинированные.

   Зимой дополнительно выдаётся:

· куртка и брюки х/б;

· сапоги кирзовые;

· рукавицы утепленные.

    Тракторист должен соблюдать чистоту и порядок на рабочем месте. Инвентарь и инструмент следует хранить в специально отведённом месте. Посторонние предметы хранить в кабине транспорта запрещается.

    Средства тушения загораний должны находиться в специально отведённом месте. Периодически должна проверяться их работоспособность в соответствии с инструкцией по их применению.

    Заправка топливом и маслом трактора должны осуществляться с помощью топливомаслозаправщиков при выключенном двигателе. Как исключение,

 в условиях строительной площадки заправка топливом допускается с применением специального инвентаря и приспособлений.

   Обо всех неисправностях механизмов и приспособлений тракторист обязан немедленно сообщить механику или непосредственному руководителю работ.

   Тракторист должен быть обучен приёмам оказания первой доврачебной помощи при воздействии на человека вредных и опасных производственных факторов.

   Не допускать употребления спиртных напитков, наркотических и токсических средств в рабочее время или по месту работы.

   За невыполнение требований настоящей инструкции работник несёт ответственность в соответствии с действующим законодательством.

Требования безопасности перед началом работы.

Произвести осмотр узлов трактора.

   Проверить действие тормозной системы, рулевого управления, звуковой сигнализации, наружного освещения трактора.

    Проверить наличие и исправность ограждения вращающихся механизмов (приводной ремень, шарнирные соединения приводного вала, вала мощности и др.).

    Произвести заправку водой и топливом трактор, а в зимнее время в радиатор залить горячую воду (антифриз), а в картер - подогретое масло.

   Наружные поверхности трактора, на которые попал бензин, масло, вытереть сухой ветошью.

   В зимнее время разогреть масло в масляном картере при помощи открытого огня (паяльной лампы, паклей, факелом и т.п.) запрещается.

Перед пуском двигателя трактора необходимо:

   Убедиться в отсутствии посторонних предметов на вращающихся деталях двигателя, коробке передач, бортовых передачах и заднем мосту, в защитных кожухах;

   Рычаг переключения скоростей поставить в нейтральное положение;

Убедиться в отсутствии посторонних лиц в рабочей зоне действия трактора и между трактором и навесным оборудованием.

Требования безопасности во время работы.

При запуске двигателя трактора все пальцы руки должны быть расположены с одной стороны пусковой рукоятки. Запрещается брать пусковую рукоятку в обхват.

   Запрещается заводить перегретый двигатель во избежание обратного удара от преждевременной вспышки (вследствие самовоспламенения рабочей смеси).

   Во время работы двигателя трактора запрещается производить его ремонт, надевать приводные ремни и цепи, смазывать и крепить детали, заправлять его топливом, а также очищать трактор и навесные механизмы от грязи .

   При начале движения, повороте и остановке трактора, давать звуковой предупредительный сигнал., находящимся на прицепных механизмах, запрещается во время движения перемещаться на трактор и обратно.

    Движение под уклон через канавы выполнять на первой скорости, так как при более высокой скорости трактор может перевернуться. При переключении скоростей затормозить трактор. При движении на подъем переключать скорости запрещается.

    Движение трактора поперек крутых склонов, угол на склоне которых более допустимого значения паспортной характеристики его запрещается .

   Буксировать и вытаскивать трактором застрявшие машины и механизмы с помощью жесткого буксира без рывков и под руководством производителя работ или мастера. В случае применения в качестве жесткого буксира стального каната, заднее стекло трактора защитить решеткой.

    Не допускается садиться на трактор, сходить с него и высовываться из кабины трактора во время его движения.

   При кратковременной остановке трактора следует выключить муфту сцепления, а также перевести двигатель на малые обороты, а рычаг переключения скорости - в нейтральное положение.

   Оставлять трактор с работающим двигателем запрещено.

При эксплуатации трактора в зимнее время:

· не допускать переключения скоростей при передвижении по глубокому снегу;

· передвигаться по льду в установленных местах, без пробуксовки, повороты производить, снизив скорость.

   При перемещении трактора своим ходом, на буксире или транспортных  средствах, должны соблюдаться правила дорожного движения.

   Во время работы трактора запрещается:

· передавать управление его другому лицу;

· перевозить в кабине людей, кроме лиц, проходящих практическую подготовку.

Требования безопасности после окончания работы.

   Поставить трактор в отведенное место, выключить двигатель, включить тормоз, отсоединить прицепные (навесные) орудия. В зимнее время слить из радиатора и трубопровода воду, дать двигателю поработать несколько минут.

   Проверить техническое состояние трактора, смазать его механизмы согласно инструкции по эксплуатации, подтянуть болтовые соединения, трактор очистить от грязи и грунта .

    Горючие и смазочные материалы сдать на склад.

Обо всех замеченных неисправностях в работе трактора сообщить сменному мастеру.