О чем речь? Рулевое управление трактора отличается в зависимости от типа движителя — колес или гусениц. Сама конструкция узла одинаковая, разница в наличии или отсутствии вала, отвечающего за повороты.
На что обратить внимание? Классический трактор управляется с помощью рулевого колеса, направляющего технику в ту или иную сторону. На гусеничной машине эту функцию выполняют муфты, шестеренки, дифференциал. Но давайте обо всем по порядку.
В этой статье:
Устройство рулевого управления колесного трактора
Функциональное назначение рулевого управления трактора состоит в обеспечении движения по направлению, которое задает оператор техники (тракторист).
Важно, чтобы работа механизма была мягкой и удобной. В этом случае оператору не придется прикладывать чрезмерные усилия при повороте рулевого колеса. Да и сам угол хода руля будет ограничен. Необходимо также, чтобы рулевое управление трактора могло обеспечить безопасность движения и требуемую кинематику при совершении маневров. При этом, в процессе поворота колес должно обеспечиваться их равномерное качение без проскальзывания.
Устройство рулевого управления колесного трактора
Маневрирование трактором осуществляется за счет поворачивания следующих элементов:
- колес передней оси по отношению к мосту (применяется на универсально-пропашных машинах);
- полурам, которые составляют несущую конструкцию трактора, вместе с колесами по отношению к соединяющему их вертикальному шарнирному механизму (используется на моделях общего назначения, к примеру К-701, Т-150К);
- колес передней и задней оси относительно соответствующих мостов (техника, у которой все колеса являются управляемыми).
С учетом места установки механизма рулевое управление трактора может быть левым или правым. В зависимости от расположения рулевого колеса различают правое и левое рулевое управление. Последний вариант предусмотрен для правостороннего движения. В этом случае обеспечивается более качественный обзор пути для водителя.
Устройство рулевого управления трактора включает поворотный механизм и привод. Первый узел обеспечивает передачу усилий оператора, прикладываемых к рулю на привод. В свою очередь, функция второго механизма — приведение в движение управляемых колес или полурам.
Различают механические, электрические и гидравлические рулевые приводы. Первый вариант конструкции используется в тракторах с передними управляемыми колесами. Механический привод в этом случае за счет сошки обеспечивает передачу поворотного усилия рычагам рулевой трапеции. Ее конструкция включает поперечную тягу и с рычагами. Рулевая трапеция выступает в качестве элемента привода. Ее функция состоит в обеспечении требуемого соотношения углов поворота управляемых колес при выполнении маневра.
С учетом взаиморасположения руля и рулевого механизма выделяют два варианта конструкции управления маневрами трактора: совмещенную и раздельную. В первом случае ведущий механизм расположен в нижней части рулевого вала. В раздельной конструкции эти элементы соединяются за счет карданной передачи. Примером механизмов второго типа являются рулевые управления тракторовМТЗ-80К-701, Т-40М/40АМ, Т-28Х4М. Соответственно совмещенные конструкции представлены в моделях Т-150К, Т-25А.
В зависимости от того, как установлена рулевая трапеция по отношению к управляемому мосту, выделяют приводы с передним и задним расположением первого элемента. Конструкции первого типа используются в тракторах ЮМЗ-6М/6Л. Заднее расположение рулевой трапеции по отношению к управляемому мосту встречается в моделях МТЗ-80/82 и Т-40М/АМ.
Устройство рулевого управления колесного трактора
Усилитель рулевого управления трактора
Усилители механического рулевого механизма используются в тракторах с тяговым классом не менее 0,9. Такое конструкторское решение позволяет облегчить маневрирование техники. При управлении трактором без усилителя рулевого управления, чтобы выполнить поворот на мягком грунте или выехать из борозды, оператор должен приложить усилие к рулю на уровне 400...500 Н. Этот показатель намного выше допустимых нормативных значений.
Без усилителя рулевого управления трактора усложняется выполнение поворотов с небольшим радиусом. При таком маневре требуется значительное ускорение поворота руля менее чем за 2,5 с. Только в этом случае можно сократить ширину поворотной полосы трактора в процессе выполнения сельскохозяйственных и других работ.
Наибольшее распространение для комплектации отечественной тракторной техники получили гидравлические усилители руля (ГУР) с золотниковыми распределителями. Рабочей жидкостью в таких системах чаще всего выступает минеральное масло.
Основные преимущества ГУР:
- быстрое срабатывание;
- компактные габариты;
- поглощение ударных усилий в случае наезда на различные препятствия управляемых колес (такие удары не передаются на рулевое колесо).
Недостатки ГУР:
- в результате противодействия рабочей жидкости воздействию на управляемые колеса стабилизационных факторов наблюдается небольшое снижении их стабилизации;
- в системах ГУР должны использовать уплотнители и манжеты высокого качества, способные полностью исключить протекание масла, так как это приводит к отказу механизма рулевого управления.
Для подачи рабочей жидкости в ГУР может использоваться отдельный гидравлический насос или помпа гидронавесной системы трактора. В последнем случае в конструкции трактора предусматривается специальный распределительный клапан.
Исполнительными устройствами ГУР, как правило, выступают гидравлические цилиндры высокого давления (от 6–10 МПа и выше), которые позволяют сделать конструкцию усилителя компактной.
Усилитель рулевого управления трактора
Рулевое управление гусеничных тракторов
Управление гусеничным трактором не предполагает использование рулевого колеса, поскольку его функционал отсутствует. Вместо этого, корректировка направления движения достигается за счет изменения скорости одной из гусениц. Чтобы упростить общее понимание, в этом материале мы используем термин «рулевое управление гусеничным трактором». Его реализация осуществляется за счет механизмов разного типа.
Фрикционные муфты
Конструкция рулевого управления с фрикционами (система дисков) располагается между главной (1) и задней (2) передачами. Такой механизм состоит из двух дисковых муфт фрикционного типа и пары стопорных тормозов (Т1 и Т2). В процессе совершения маневров или разворота гусеничного трактора участвуют четыре детали: по два фрикциона и тормоза.
При движении прямо фрикционы активированы, а тормоза — нет. Таким образом, крутящий момент передается от главной передачи через фрикционы и шестерни конечной передачи к ведущим колесам. Такая схема обеспечивает стабильное прямолинейное движение за счет жесткой связи между гусеницами.
Для совершения маневра с изменением радиуса поворота, например влево, деактивируется фрикцион с левой стороны. Это приводит к снижению передаваемой мощности и, как следствие, к замедлению вращения гусеницы. Таким образом, трактор поворачивает налево. Работающие без смазки фрикционы быстро изнашиваются, в то время как муфты, погруженные в масляную среду, демонстрируют высокую надежность и долговечность.
Разграничение активации поджимных фрикционных дисков на каждом борту обеспечивается за счет замкового устройства. Блокировка состоит из трех шариков, расположенных в специальном канале рукоятки таким образом, чтобы они входили в специальные выемки на рычагах. При повороте поводок воздействует на рычаги, перемещая их. Шарики, выдавливаемые неподвижным элементом, блокируют (фиксируют) рукоятку вместе с рычагом.
Фрикционные муфты
Планетарная система управления трактором
Механизм планетарного управления имеет двухступенчатую архитектуру, включающую:
- пару планетарных рядов шестеренок, расположенных между основной и конечной передачами;
- два тормозных остановочных устройства (Т1 и Т2);
- пару поворотных тормозов (ТП1 и ТП2);
- две блокирующие фрикционные муфты (фрикционов Ф1 и Ф2).
Для движения прямо на высоких скоростях активируются фрикционные муфты с обеих сторон трактора. Они блокируют работу планетарных шестерен, что обеспечивает одинаковые скоростные режимы для обеих гусениц. При необходимости включения пониженной скорости задействуются тормоза для поворотов, которые блокируют планетарные ряды, что приводит к увеличению крутящего момента. При этом трактор замедляется.
Для осуществления поворота с меняющимся радиусом производится отключение одной из фрикционных муфт, что приводит к прерыванию передачи мощности на соответствующую гусеницу. Для совершения маневра с фиксированным радиусом после блокировки соответствующей фрикционной муфты дополнительно применяется тормоз для остановки. Это заставляет трактор вращаться вокруг заблокированной гусеницы.
Система рулевого управления трактора с использованием КПП
Такая система содержит бортовые коробки передач для левой и правой сторон (обозначены как КП1 и КП2) и тормозные механизмы (Т1 и Т2). Для смены скоростей применяются фрикционные диски. Система позволяет выполнять повороты с переменным радиусом за счет деактивации фрикциона в одной из коробок передач, разъединяя тем самым поток мощности к гусенице, что инициирует маневр. Для поворота с постоянным радиусом после отключения фрикционного диска задействуется остановочный тормоз.
Предусмотрена также возможность выполнения поворотов с несколькими фиксированными радиусами путем одновременного включения различных скоростей в левой и правой коробках передач. Это позволяет машине осуществлять маневры с разной степенью ускорения или на различных скоростях. Если конструкция коробок передач допускает полный реверс, трактор может осуществить поворот на месте за счет противоположного вращения гусениц на одинаковой скорости.
Система рулевого управления трактора с использованием КПП
Современные системы управления трактора
Автоматизированная система рулевого управления трактора представляет собой передовое решение, способствующее значительному повышению производительности сельхозтехники. Данная технология автоматизирует маневрирование машины, облегчая выполнение таких задач, как обработка почвы и посевные работы.
Главное достоинство автоматической системы рулевого управления трактора состоит в обеспечении высокой точности его расположения на поле. Это позволяет сократить время, расходуемое на перемещение сельхозтехники, и уменьшить вероятность ошибок в процессе ее работы. Автоматизация управления трактором способствует снижению физической нагрузки на тракториста, поэтому позволяет повысить его производительность и минимизирует вероятность аварий.
Работа рулевого управления трактора в автоматическом режиме (подруливание) основана на навигационной системе GPS/ГЛОНАСС. Она определяет данные о текущем местонахождении техники и вычисляет наиболее эффективный маршрут для достижения установленных задач. Таким образом, минимизируется количество ненужных маневров и сокращается время, затрачиваемое на выполнение сельскохозяйственных работ.
В дополнение к вышесказанному отметим, что автоматизированная система управления трактора может синхронизироваться с другими электронными устройствами, к примеру оборудованием для мониторинга уровня влаги в почве или контроля скоростных режимов движения. Такая возможность обеспечивает повышение общего качества и продуктивности работы тракторной техники.
Часто задаваемые вопросы о рулевом управлении трактора
Какие неисправности рулевого управления трактора встречаются чаще всего?
Типичная проблема, возникающая у колесных тракторов в процессе эксплуатации, связана с увеличенным люфтом рулевого колеса. Это может быть вызвано увеличением зазоров как в самом механизме управления, так и в приводе. Кроме того, причинами может выступать ослабление фиксации картера рулевой системы и сошки, поворотных рычагов и шарнирных конструкций.
Как выполняется ремонт рулевого управления трактора?
Чтобы произвести ремонт рулевого управления трактором в случае увеличенного свободного хода руля, машину следует расположить на ровной площадке. При этом ведущие колеса должны находиться в положении, обеспечивающем прямолинейное движение.
В случае наличия гидроусилителя руля следует запустить двигатель. Осуществляя резкие повороты рулевым колесом в различные стороны и внимательно осматривая все соединительные элементы рулевого управления, можно выявить недопустимые зазоры в соединениях. Таким же способом проверяется надежность крепления корпуса механизма, сошек и рычагов. При обнаружении проблем проводят обтяжку деталей и устранение люфта в соединениях.
Как обслуживать рулевое управление трактора?
Техническое обслуживание гидравлического усилителя рулевого управления трактора включает проверку целостности уплотнительных элементов и показателей рабочего давления масла, замену технической жидкости, настройку предохранительного клапана и регулировку пары червяк-сектор. Для смазки шарниров продольной и поперечной тяг используется солидол, подаваемый с помощью масленки. В рулевой механизм необходимо до требуемого уровня залить жидкость типа ТАп-10.
Рулевое управление трактора входит в число наиболее важных систем. От исправности этого механизма зависит эффективность работы и производительность сельхозтехники.
