Гидросистема рулевого управления комбайна

Гидросистема рулевого управления комбайна

На комбайнах «Дон» используют гидрообъемное рулевое управление с гидравлическим усилителем потока. Оно обладает следующими важными преимуществами перед обычным механическим управлением: уменьшены масса конструкции и зазор в системе управления, а также упрощена компоновка системы.

Принцип действия. Гидросистема работает за счет передвижения рабочей жидкости (масла) по трубопроводам и агрегатам. В ней так же, как и в основной системе, четыре потока: подачи в насос, нагнетания от него, управления и слива.

При работающем насосе и неподвижном рулевом колесе золотник усилителя потока находится в нейтральном положении. Масло, забираемое насосом, через сливной канал насоса-дозатора направляется по трубопроводу обратно в гидробак. Оно очищается при сливе в фильтре.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

В результате вращения рулевого колеса вправо масло подается насос-дозатором под давлением по трубопроводу в корпус усилителя потока и перемещает золотник влево. При этом его канал сообщается с каналом корпуса. Рабочая жидкость, пройдя по каналам и открыв клапан, поступает по каналу к клапану и передвигает его вправо. Каналы сообщаются. Далее часть масла, нагнетаемого насосом, течет по трубопроводу и открывает запорный клапан. Затем направляется по каналам и трубопроводам в полости цилиндров.

Рис. 1. Дросселирующий клапан: 1- корпус; 2 — шпиндель; 3 и 8 — уплотнительные кольца; 4 — шпонка; 5 — кронштейн; 6 — крышка; 7 — болт; 9- шайба

Рис. 2. Принципиальная схема действия гидросистемы рулевого управления (в нейтральном положении) при неподвижном рулевом колесе и насосе-дозаторе: 1- усилитель потока; 2 и 25 — запорные клапаны усилителя потока; 3. 28, 31, 33 и 34 — каналы в корпусе усилителя потока; 4 — корпус усилителя потока; 5 и 29 — пружины; 6 — золотник; 7, 9, 10, 12, 13, 15, 18, 24 и.26 — трубопроводы; 8 — канал в золотнике; 11 и 14 — гидроцилиндры поворота управляемых колес; 16 — рулевое колесо; 17 — насос-дозатор; 19 — предохранительный клапан системы слива в баке; 20 — фильтр; 21 — гидробак; 22 — предохранительный клапан предохранительно-переливного устройства, 23 — насос; 27 — клапан усилителя потока; 30 и 32 — дроссели усилителя потока

С помощью поршней цилиндров управляемые колеса устанавливаются в положение, соответствующее правому повороту комбайна. Масло из противоположных полостей цилиндров по трубопроводам проникает в кольцевую полость золотника и затем по трубопроводам сливается в бак.

При вращении рулевого колеса влево масло подается насосом-дозатором под давлением по трубопроводу и каналу в корпус усилителя потока и перемещает золотник вправо. Далее оно поступает по каналу к клапану и передвигает его вправо. Каналы сообщаются.

Далее часть масла, нагнетаемого насосом, направляется по трубопроводу и открывает запорный клапан. Затем течет по каналам и трубопроводам в полости цилиндров.

Поршни цилиндров при перемещении поворачивают управляемые леса в положение, соответствующее левому повороту комбайна. Масло из противоположных полостей по трубопроводам проникает в кольцевую полость золотника и затем по трубопроводам сливается в бак.

В случае отказа насоса усилителя или при буксировании комбайна с неработающим двигателем насос-дозатор действует как ручной насос, перекачивающий жидкость из одной полости гидроцилиндров в другую.

Схема действия гидросистемы рулевого управления оез усилителя в варианте, соответствующем левому повороту комбайна, представлена на рисунке 3, в.

При вращении рулевого колеса влево масло, нагнетаемое насосом-дозатором, поступает по трубопроводу в корпус усилителя потока и передвигает золотник вправо. Трубопровод и канал корпуса сообщаются друг с другом. Рабочая жидкость, пройдя по трубопроводу и каналу и открыв клапан, направляется по каналу и трубопроводам в полости цилиндров.

Рис. 3. Принципиальная схема действия гидросистемы рулевого управления при вращении рулевого колеса: а — вправо; в -влево; г. — влево без усилителя потока

Поршни цилиндров поворачивают управляемые колеса в положение соответствующее левому повороту комбайна. Масло из противоположных полостей по трубопроводам проникает в кольцевую полость золотника и затем по трубопроводам выдавливается в бак. Для вращения рулевого колеса необходимо приложить большее усилие, чем при работе с усилителем.

С прекращением вращения рулевого колеса масло перестает давить на торец золотника 6. Последний смещается в нейтральное положение под действием пружин. Масло, запертое в обеих полостях цилиндров, прочно и устойчиво удерживает механизм управления поворотом колес в любом заданном положении.

Шестеренный насос НШ-10Е-3 предназначен для нагнетания рабочей жидкости в гидросистеме рулевого управления. Его устанавливают на двигателе.

Рис. 4. Усилитель потока: 1 — корпус; 2 — клапан; 3 и 12 — крышки; 4 — болт; 5, 15 и 30 — уплотнительные кольца; 6 и 8 — Дроссели; 7 — заглушка; 9, 18, 22 и 25 — пружины; 10 и 26 — шарики; И и 27- седла; 13 — упор; 14 — втулка; 16 — шайба; 17 — золотник; 19 и 23 — отверстия для соединения с насосом-дозатором; 20, и 21 — отверстия для соединения с полостями гидроцилиндров управляемых колес; 24 к 31 — крестовины; 28 — отверстие для соединения с системой слива; 29 — штуцер для соединения с системой нагнетания; 32 — стопорное кольцо

Предохранительно-перепускной клапан служит для защиты гидросистемы от чрезмерных давлений, которые возникают при возрастании сопротивления.

Клапан расположен между нагнетающей и сливной магистралями. Его конструкция аналогична конструкции клапана основной гидросистемы. Отличительная особенность заключается лишь в том, что через клапан не проходит поток управления, а полость выхода потока управления заглушена.

Предохранительный клапан регулируется на давление открытия в пределах 12,5 МПа. Его монтируют на раме моторной установки под передней площадкой обслуживания.

Насос-дозатор размещают под площадкой водителя и соединяют через привод с рулевым колесом. Он обеспечивает управление поворотом колес как с усилителем потока, так и без него.

Усилитель потока пропорционально увеличивает поток рабочей жидкости от насоса-дозатора к гидроцилиндрам управляемых колес с целью уменьшения усилий на рулевом колесе и ускорения действия системы.

В корпусе (рис. 4), собранном с крышками, устанавливают золотник с четырьмя поясками. Пояски взаимодействуют с кольцевыми полостями

В штуцере монтируют запорный клапан. Он состоит из шарика, прижимаемого к седлу пружиной, и двух крестовин. Золотник с каналом удерживается в нейтральном положении двумя пружинами.

В корпусе находится клапан, который может перемещаться (под воздействием рабочей жидкости) между крышкой и упором. Клапан представляет собой шарик, прижимаемый к седлу пружиной.

Для предотвращения утечки рабочей жидкости в необходимых местах расположены уплотнительные кольца.

Гидроцилиндры поворота колес устанавливают на мосту управляемых колес комбайна. Их принципиальное устройство аналогично устройству поршневых гидроцилиндров.

—

Гидросистема рулевого управления может работать по двум схемам: при работающем и неработающем двигателе. При работающем двигателе и правом повороте насос-дозатор перекачивает масло из левой полости распределителя в его правую полость. В результате этого золотник, преодолевая сопротивление пружины, перемещается влево, и масло от насоса через канал в золотнике, левую полость, насос-дозатор, правую полость поступает в полость гидроцилиндра. Шток гидроцилиндра поворачивает колесо влево, а комбайн разворачивается вправо. Это длится до тех пор, пока вращается рулевое колесо. При остановке рулевого колеса давление в левой полости становится выше, чем в правой. Золотник под действием этого давления и давления пружины перемещается вправо. Доступ масла в полость цилиндра перекрывается, и поворот колес прекращается.

То же самое, только в обратном порядке, происходит при левом повороте рулевого колеса.

Рис. 1. Гидросистема рулевого управления:

Надежная работа гидросистемы комбайна ооусловливается чистотой масла, плотностью всех соединений и отсутствием воздуха В гидросистеме нового или отремонтированного комбайна масло меняют через 50 ч работы. В дальнейшем смена масла производится через 240 ч. Для удаления воздуха на штуцерах гидроцилиндров откручивают на 1,5—2 оборота накидные гайки Рукояткой распределителя переводят гидроцилиндр в крайнее положение до тех пор, пока из штуцеров не прекратится выход воздуха. Затем гайки закручивают и доливают масло в гидробачок.

7.6.3. Гидросистема рулевого управления и автомата вождения Назначение, общее устройство, принцип действия

Гидросистема рулевого управления предназначена для управления машиной в рабочем и транспортном положении. Автомат вождения включается в работу только в рабочем положении и служит для автоматического направления машины по убираемым рядкам сахарной свеклы. Система автоматического вождения является составной частью гидросистемы руле­вого управления.

Принципиальная схема гидросистемы рулевого управления и автомата вождения представлена на рис. 7.25.

Гидросистема состоит из масляного бака 1, шестеренного насоса НШ-10ЕЛ 5, предохранительного клапана 3, насоса-доза-тора 18, золотникового распределителя 12 с золотником 13, блока спаренных гидроцилиндров 15 и 16 и системы трубопроводов. Насос-дозатор соединен с рулевым колесом, шток гидроцилиндра 15 закреплен на балке переднего моста, а шток гидроцилиндра 16 соединен с рулевой сошкой управляемых колес 14. На кронштейне блока спаренных гидроцилиндров жестко закреплен корпус распределителя 12. Золотник 13 распреде­лителя через систему тяг 7 и 10 и рычагов 9 и 11 связан с копирами 6.

Работает гидросистема следующим образом. При рабо­тающем двигателе и выключенном автомате вождения (копиры подняты) масло забирается насосом 5 из бака 1 и подается в насос-дозатор 18. При неподвижном рулевом колесе масло проходит через насос-дозатор и сливается в бак через распределитель автомата вождения, золотник которого находится в нейтральном положении.

Рис. 7.25. Принципиальная схема гидросистемы рулевого управления и автомата вождения:

1 – масляный бак; 2 – сливная магистраль; 3 – предохранительный клапан; 4 – всасывающая магистраль; 5 – шестеренный насос; 6 – копир; 7,10 – тяги; 8 – рама машины; 9,11 – рычаги; 12 – распределитель золотниковый; 13 – золотник распределителя. 14 – управляемые колеса; 15 – гидроцилиндр автомата вождения; 16 – гидроцилиндр рулевого управления и ручной корректиров­ки; 17 – трубопроводы; I8 – насос-дозатор

При повороте рулевого колеса направо (рис.

7.25 б) золотник насоса-дозатора поворачивается вправо, преодолевая сопротивление пружины, и открывает путь маслу в правую полость гидроцилиндра 16. Из другой полости гидроцилиндра масло уходит на слив через распределитель автомата вождения. В случае вращения рулевого колеса влево (рис. 7.25 в) потоки масла меняются, но слив осуществляется также через распределитель автомата вождения. Смещение штока гидроцилиндра 16 обеспечивает поворот управляемых колес 14.

В случае, когда автомат вождения включен в прямо­линейном движении машины по рядкам, управляемые колеса удерживаются в заданном положении. При сме­щении машины в сторону копиры 6 поворачиваются относительно рамы 8 машины, а сигнал через систему тяг 7 и 10 и рычагов 9 и 11 передается на золотник 13 распределителя 12. При смещении машины вправо золотник смещается также вправо (рис. 7.25 г) и открывает путь маслу в правую полость гидроцилиндра 15. Так как шток гидроцилиндра закреплен на балке моста, то он остается неподвижным, а корпус цилиндра вместе с гидроцилиндром 16 смещается вправо, обеспечивая поворот колес 14 влево. Одновременно со смещением цилиндров 15 и 16 смещается жестко закрепленный к ним корпус распределителя 12, догоняет смещенный золотник 13 и устанавливает его в нейтральное положение. Такая система (механизм обратной связи) обеспечивает ограничение угла поворота колес при автоматическом вождении и плавное выведение машины на заданную траекторию, исключая смещение ее от одного рядка к другому (рыскание машины).

При смещении машины влево золотник 13 распределителя 12 смещается копирами 6 также влево, обеспечивая поток масла в левую полость гидроцилиндра 15 (рис. 7.25 д). Последний, смещаясь влево, обеспечивает поворот колес вправо. Угол поворота управляемых колес также ограничивается через механизм обратной связи.

В случае, когда наблюдается значительное отклонение машины от убираемых рядков, для быстрой корректировки направления движения ее вращением рулевого колеса масло подается через насос-дозатор в соответствующую полость гидроцилиндра 16, обеспечивая дополнительный поворот колес и быстрое выведение машины на заданную траекторию. Следовательно, гидросистема рулевого управления и автомата вождения может работать в режиме ручного управления, автоматического вождения или совместно, дополняя автоматическое вождение ручной корректировкой.

Гидросистема рулевого управления обеспечивает поворот управляемых колес и при неработающем двигателе. В этом случае масло из одной полости гидроцилиндра 16 забирается насосом-дозатором и перекачивается в другую. Насос-дозатор в этом случае работает в режиме насоса, поэтому для привода его к рулевому колесу требуется прилагать значительное усилие (система работает без усиления), чем при работе шестеренного насоса.

Общие сведения о системе гидравлического усилителя рулевого управления

Понимание гидравлической системы рулевого управления с усилителем

Веб-стол событие 11 июня 2019 г. , 11:01 видимость 344

Задумывались ли вы когда-нибудь, как рулевое управление вашей машины управляет всем движением? Возможно, вы знаете, что рулевой механизм, который мы используем в последнее время, называется гидроусилителем руля и включает в себя два типа: электрический и гидравлический. С механизмом рулевого управления с усилителем водитель может контролировать курс своего автомобиля, прилагая минимальное усилие на рулевом колесе, и в то же время он обеспечивает водителю соответствующее ощущение дороги. Большой вес оси, шины большего сечения и передний привод большинства легковых автомобилей сделали гидроусилитель руля необходимым элементом безопасности каждого автомобиля.

Система рулевого управления с электроусилителем (EPAS) и система рулевого управления с гидравлическим усилителем (HPAS) являются двумя важными типами доступных систем рулевого управления с усилителем . Среди них автомобильная промышленность широко использует систему рулевого управления с гидравлическим усилителем из-за простоты управления и стабильности. В системе HPAS он добавит определенный крутящий момент к приложенному крутящему моменту и уменьшит усилие при повороте автомобильного колеса. Приспособив гидроусилитель руля, вы сможете плавно и комфортно маневрировать автомобилем, независимо от его размера или веса. Системы EPAS более энергоэффективны, чем гидравлические системы рулевого управления, но они ограничены автомобилями малого и среднего размера. Кроме того, электронные системы рулевого управления с усилителем меньше и легче гидравлических систем. Понимание общих деталей, связанных с широко используемой и популярной системой рулевого управления с гидравлическим усилителем, поможет устранить неполадки и обслуживать систему для уменьшения дорогостоящих повреждений. Мы можем обсудить более подробную информацию о системе HPAS здесь.

Обычно в системе HPAS используется механизм управления приводом с реечной передачей и насосом с регулируемым расходом. Этот метод обеспечивает меньший вес и точный контроль над транспортным средством. Другим механизмом управления водителем, используемым в настоящее время в системе HPAS, является рулевой редуктор. Этот механизм отличается высокой прочностью и рассчитан на грубое использование. Таким образом, внедорожники и грузовики используют этот механизм управления водителем рулевого редуктора.

Также прочтите: Как работает антиблокировочная система тормозов

Гидравлический усилитель рулевого управления Работа

Гидравлический усилитель рулевого управления представляет собой систему с замкнутым контуром, в которой используются гидравлические жидкости под давлением для изменения угла поворота передних колес в зависимости от угла поворота рулевого колеса. Он содержит гидравлический насос с приводом от ремня, клапаны, цилиндр, резервуар и приводной механизм управления (рейка и шестерня / рулевые редукторы).

Здесь мы можем обсудить работу гидравлической системы с использованием реечного привода. Рейка представляет собой металлический стержень, соединенный между передними колесами, а шестерня представляет собой небольшую шестерню с зубьями, расположенными внутри корпуса. Шестерня находится в зацеплении со рейкой для обеспечения точного управления. Реечное рулевое управление преобразует вращательное движение рулевого колеса в прямолинейное движение передних колес. Кроме того, он обеспечивает понижение передачи.

Оба передних колеса соединены со стойкой двумя отдельными стяжками на каждом конце. Рулевое колесо и шестерня соединены вместе с рулевым валом, и вращение рулевого колеса будет перемещать рейку в предпочтительном направлении. Это движение поможет повернуть колеса автомобиля.
Выше приведены основные работы реечного рулевого управления.

Как работает гидравлика в этой системе рулевого управления с усилителем?

Когда водитель поворачивает рулевое колесо, ремень и шкив двигателя будут тянуть жидкость из резервуара к насосу. Гидравлический насос создаст давление в этой жидкости и направит ее по линиям гидравлической жидкости к рейке. Рейка имеет поршневую и цилиндровую компоновку. Цилиндр имеет два отверстия по обе стороны от поршня, и эти отверстия соединены с линиями гидравлической жидкости. При подаче жидкости под высоким давлением в любое из отверстий поршень будет двигаться в противоположном направлении вместе с рейкой. Это создаст плавное и точное линейное движение передних колес.

Также прочтите: Свойства гидравлической жидкости

 

Гидростатические рулевые устройства — блог автомобиль. Гидростатическое рулевое управление представляет собой гидравлическую систему рулевого управления, не требующую механического рулевого управления. Вместо механической навески используется рулевой агрегат и рулевые цилиндры вместе с гидравлическими шлангами. Этот блок управления используется в промышленных транспортных средствах, сельскохозяйственных тракторах, морских судах, строительном оборудовании и системах с сервоприводом, где требуется направленное управление.

В сельскохозяйственных тракторах, вилочных погрузчиках и строительной технике используются различные типы систем рулевого управления. Например, в тракторах Ackermann Steering используется там, где геометрическая конфигурация позволяет обоим передним колесам поворачиваться под соответствующим углом во избежание проскальзывания шин. Он был изобретен немецким строителем экипажей Георгом Ланкенспергером в Мюнхене в 1817 году, а затем запатентован его агентом в Англии Рудольфом Аккерманом в 1818 году для конных экипажей.

В процессе разработки систем рулевого управления тракторов, начиная с 1910-х годов это были полностью механические системы рулевого управления, в 1950-х и 60-х годах используются системы рулевого управления с гидравлическим приводом, а сегодня используются системы рулевого управления с гидростатическим приводом.

Эти системы не имеют механической связи между рулевой колонкой и колесами. Между блоком рулевого управления (орбитрол) и цилиндрами рулевого управления имеются гидравлические шланги. При повороте рулевого колеса блок рулевого управления обеспечивает подачу масла к концам рулевого цилиндра. В то же время масло возвращается в бак с другого конца цилиндра. В системах с открытым центром поток к орбитальному насосу обеспечивает насос постоянного объема.

Обычно на блоке рулевого управления имеется четыре порта для подачи масла. Порт насоса, порт бака и два порта цилиндра для вращения колес влево и вправо.

Блок рулевого управления состоит из поворотного клапана и поворотного счетчика. При повороте рулевого колеса масло направляется от насоса системы рулевого управления через поворотный клапан (золотник и втулка) и поворотный дозатор (комплект зубчатых колес) к портам цилиндра L или R, в зависимости от направления поворота. Поворотный счетчик измеряет поток масла к рулевому цилиндру пропорционально угловому повороту рулевого колеса.

Доступны различные блоки рулевого управления с контурами с открытым/закрытым центром, функциями реакции на нагрузку и без нагрузки. Некоторые модели имеют встроенные предохранительные клапаны и противоударные клапаны. Модели с измерением нагрузки могут обеспечивать поток в систему рулевого управления и гидравлическую систему транспортного средства. На этих моделях используются клапаны приоритета, чтобы рулевое управление всегда имело приоритет. Давайте посмотрим, что означают эти функции:

• Реакция на нагрузку с открытым центром:  Соединения цилиндров соединены друг с другом в нейтральном положении. Внешние силы, действующие на рулевые цилиндры, воспринимаются водителем как силы реакции через рулевое колесо. Если водитель отпускает рулевое колесо после маневра рулевого управления, колеса и рулевое колесо с соответствующей геометрией рулевого управления выпрямляются сами по себе, и автомобиль продолжает движение по прямой.
• Реакция без нагрузки с открытым центром: В основном используется в системах рулевого управления, в которых используется гидравлический насос постоянной производительности. Если рулевое управление не происходит, то соединение между насосом и соединением с баком открыто. Соединения цилиндров закрыты в нейтральном положении. В этой усадьбе внешние силы, воздействующие на рулевой цилиндр, воспринимаются водителем без ощущения каких-либо сил реакции через рулевое колесо.