Дәріс. Тақырып:Рулдік басқару

Рулдік басқару.Рулдік басқару жүргізушінің берген бағытында қозғалысты қамтамассыз етуге арналған. Ол айтарлықтай дәрежеде қозғалыс қауіпсіздігін қамтамассыз етеді. Осыған байланысты рулдік басқаруға жоғары талап қояды: автомобилдің жақсы маневрлігі үшін бұрылыстың минималды радиусымен қамтамассыз ету; рулдік доңғалақтағы күшпен анықталатын, басқару жеңілдігі; күштік және кинематикалық әсерлер, т.с.басқарылатын доңғалақтың бұрылуына кедергі моменті мен рулдік доңғалақтағы күштің пропорционалдығы және рулдік доңғалақтың берілген бұрышында басқарылатын доңғалақтың сәйкесуі; басқарылатын доңғалақтың кедергіден өткен кезде соққының болдырмауы; автомобилдің бұрылысы кезінде басқарылатын доңғалақтың тербелісінде минималды бүйірлік кету және таю; босатылған рулдік доңғалақ кезінде бұрылған доңғалақтың түзу сызықты қозғалысқа сәйкес тұрақтануы; автомобилдің кез-келген шартында және кез-келген қозғалыс режимінде басқарылатын доңғалақтың авто-тербелісінің болмауы; барлық тетіктермен бөлшектердің жоғарғы сенімділігі. Көптеген автомобилдерде басқару рулдік доңғалақтың бұрылуымен іске асады. Горизонталь жазықтықтағы көлік құралын қабаттап басқару бір өсті автомобил- тартқышында пайдаланады, мысалы МоАЗ-6401-9585. бір жақ бүйірдің доңғалақтарын тежеу арқылы немесе олардың бір жағына айналуы яғни қарама-қарсы бағытқа бұрылуы тек қана кейбір көп өсті автомобилдерде пайдаланылады. Әлемде қабылданған қозғалыс бағытын оң және сол жақ рулдік басқару деп бөледі. Сол жақ басқару оң жүрісті жолдарға арналған елдерде қабылданған (Ресей, АҚШ және т.б.), ал оң жақ басқару - сол жүрісті жолдарға арналған елдерде қабылданған (Ұлыбритания, жапония және т.б.). Екі және үш өсті автомобилдерде әдеттегідей басқарылатын доңғалақтары алдыңғы болады.

Сур.6.1. Тәуелді аспаның рулдік басқарылымының сұлбасы: 1—рулдік доңғалақ; 2—бұрылу иінтіректері; 3—көлденең; 4—бұрылу цапфасы; 5—иінтірек; 6.- бойлық тартқыш; 7— сошка; 8— рулдік механизмнің редукторы; 9—рулдік білік; 10— белдік балкасы.

Механизмнің құрама бөлшектері(сур.6.1): рулдік доңғалақ 1, білік 9 және редуктор 8. Рулдік жетек рулдік механизмдегі күшті басқарылатын доңғалақтарға беруге және олардың аралық бұрыштарының қажетті сәйкесуін қамтамассыз етеді. Рулдік жетек иінтірек жүйесінен және тартқыш шарнирлерінен тұрады: сошка 7, бойлық тартқыш 6, иінтірек 5, бүрылу цапфаларынан 4, көлденең тартқыштан 3 және бүрылу иінтіректерінен 2. иінтірек 2 және көлденең тартқыш белдік балкасымен бірге рулдік трапецияны құрайды.

14.2 Рулдік механизмдер.Рулдік механизмдерге келесі талаптар қойылады: жоғарғы П.Ә.К; рулдік қосақтың қайтарылуы; автомобилдің түзу сызықты қозғалысына сәйкес сошка білігінің орташа жағдайдағы минималды саңлауды қамтамассыз ету; беріліс санының өзгерісінің берілген сипаты; реттеудің минималды саны. Басқару жеңілдігі рулдік механизмге байланысты. Рулдік механизмнің ПӘК-ін тікелей (күшті рулдік доңғалақтан сошкаға беру кезінде) және кері (күшті сошкадан рулдік доңғалаққа беру кезінде). Тікелей және кері ПӘК рулдік механизмнің құрылымына байланысты. Тікелей ПӘК мәні 0,6… 0,95, кері ПӘК мәні 0, 55 . . .0, 85. Рулдік механизмнің бірнеше түрі бар: червяк — ролик, червяк — сектор, винт — шарикті бұрандама және тегеріш — рейка. 6.2 суретте червяк — ролик түріндегі рулдік механизм көрсетілген, ол ГАЗ-53-12 автомобилінде орнатылған. Рулдік механизмнің картеріндегі 1 екі роликті мойынтіректерде глобоидалды червяк 5 айналады, ол рулдік доңғалақтың білігінің 10 соңында орналасқан. Червяк екі ине тәрізді мойынтіректерде айналатын трехгребневый роликпен З ілініседі, Мойынтіректер арасына распорная төлке орналасқан. Ролик өсі 9 рулдік сошканың білігінің басына бекітілген. Рулдік сошканың білігінің тіреніші ретінде бір жағынан роликті мойынтірек атқарса, екінші жағынан қола төлке атқарады 15. Рулдік сошка 14 өз білігімен ұсақ конусты шлицалармен жалғанған және бұрандамамен бекітілген. Рулдік сошканың білігінің соңы сальникпен 13 нығыздалған. Рулдік біліктің мойынтіректерін реттеу үшін картердің төменгі қақпағына төсемдерорнатылған 4. Рулдік механизмнің жұмыстық қосағының ілінісуі автомобилдің түзу сызықты қозғалысы кезінде рулдік доңғалақтың еркін жүрісі болмайтындай етіп жасайды. Рулдік доңғалақтың кез- келген бағыттағы бұрылысы кезінде червякпен ролик арасындағы саңлау және рулдік доңғалақтың еркін жүрісі ұлғаядыи. Зацепление червякпен роликтің ілінісуін ретегіш винтінің 11 көмегімен рулдік сошка білігінің өстік бағытта орын ауыстырту арқылы реттейді. Винт рулдік механизмнің бүйірлік қақпағында орналасқан, қалпақшалы бұрандамамен 8 жабылған және штифтімен бекітілген 12 стопорлышайбамен реттеледі. Червяк — ролик тәрізді рулдік механизм типа үйкеліске аз шығынды қамтамассыз етеді. Осыған байланысты жүргізушінің басқаруға аз күші кетеді және бөлшектердің тозуы төмендейді. Үлкен жүк көтергішті автомобилдерде жоғары ілінісу беті бар червяк — сектор тәрізді рулдік механизм немесе винт — гайка және рейка — сектор тәрізді екі жұмыстық қосағы бар механизм пайдаланылады.

Сур.6.2. Червяк-ролик тәрізді рулдік механизм:

1-— механизмнің картері; 2—сошка білігі; З—трехгребневый ролик; 4—төсем; 5—червяк; 6—тығын; 7— бекітуші шайба; 8 —қалпақшалы бұрандама; 9—ролик өсі;10-руль білігі;11-реттеуші винт;12- бекітуші штифт;13- сальник;14- рулдік сошка;15-қола төлке; 16-мойынтірек.

6.3 суретте ЗИЛ-431410 автомобилінің винт — гайка және рейка—сектор тәрізді рулдік механизмі келтірілген. Рулдік механизмнің білігі шарикті мойынтіректе орналасқан 15 және соңында винті 12 бар. Винтте поршен –рейкаға кіретін шарикті бұрандама 14 бекітілген. Рулдік біліктің бұрылысы кезінде поршень — рейка оның өсінен ары орын ауыстырады. Сыртқы бетінде тістері бар поршен— рейканың өстік орын ауыстыруы, сошка білігінде орналасқан тісті сектордың 23 бұрылысына әкеледі. Сошка 24 рулдік жетек арқылы алдыңғы доңғалақтың бұрылысын іске асырады. Бұрандамамен 14 винтте 12 шариктер 13 еркін айналатын жартылай шеңберлі винттік канавкалар жасалғани. Шариктер винттік канавкадан құламау үшін, бұрандама ұяшығына тұйықталған желоб сияқты қалыпталған бағыттаушылар орнатылған. Винт бұрылысы шариктердің желобу бойынша сырғуына әкеледі. Соның өзінде бұрандаманың бір жағынан шығады және екінші жағынан келеді. Шариктер рулдік механизмнің бұрылысын айтарлықтай жеңілдетеді. Рейкалы рулдік механизмді жеңіл автомобилде жиі пайдаланады. Олардың артықшылығы: құрылымының қарапайымдылығы және ыңғайлылығы, басқа рулдік механизмдермен салыстырғанда құны төмен және ПӘК жоғары (0,9.0,95).

Сур.6.3.Винт—гайка және рейка—сектор тәрізді рулдік механизм: I— оңға бұрылыс; II— нейтралды жағдай; III— солға бұрылыс; 1— сорап жетегінің шкиві; 2—гидроүдеткіштің сорабы; 3— сорап бачогі; 4—сүзгі; 5— сүзгіні сақтаушы клапан; 6—құю желісі; 7—қайталаушы клапан; 8—қорғаушы клапан; 9— жоғарғы қысымның құбыр желісі; I0—поршень—рейка; 11—картер рулдік механизмнің картері; 12—винт; 13—шарик; 14—шарикті бұрандама; 15—тіреніш шарикті мойынтіректері; 16—басқару клапанының корпусы; 17—кері клапан; 18—золотник;19—реттеуші бұрандама; 20—серіппелі шайба; 21—реактивті плунжердің серіппесі; 22—реактивті плунжер; 23—тісті сектор; 24— сошка; 25— сорап статоры; 26— сорап роторы; 27— сору жазықтығы; 28—бүрку жазықтығы; 29—қалақшалар.

6.4-суретте ВАЗ-2108 автомобилінің рейкалы рулдік механизмі көрсетілген. Рулдік механизмнің картеріндегі 18 роликті 29 және шарикті 31 мойынтіректерінде жетекші тегеріш орнатылған 30, ол рейкамен 17 ілініседі. Рейка серіппемен 40 тіреніш арқылы 39 тегерішке қысылады, серіппе бұрандамаға 41 бекітуші сақиналармен 38 бекиді. Келесі жағынан рейка төлкеге 16 екі нығыздаушы сақиналармен 15 бекиді. Рулдік механизмнің картерінде 18 және қабында 36 рулдік механизмді дұрыс жинақтау үшін А және Б белгілері бар. На картер рулдік механизмнің сол жақ бүйірінен қорғаушы қалпақша 28 кигізіледі, оң жағындағы бойлық ұяшығы бар құбыр баспақталады. Құбыр ұяшығы және қорғаушы қаптың тесігі арқылы 11 тартқышты бекітетін 6 және 8 жетекті рейкаға бекітетін бекіту бұрандамалары өтеді. Бұрандамалар жалғастырғыш пластиналарға 12 және тартқыштың ұштарына баспақталған резіңке металды шарнирлер 14 арқылы өтеді. Бұрандамалар бекітуші пластинамен 13 реттеледі. Рейка жүрісі өзіне баспақталған сақиналармен шектеледі, ал келесі жағы тартқыштың резіңкелі метал шарнирінің төлкесімен шектелед. Осы кезде сақинамен төлке рулдік механизмнің картеріне сүйенеді.Рулевой вал соединен с приводной шестерней 30 эластичной муфтой 20.

Сур.6.4. Рейкалы рулдік механизм:1— тартқыш ұшы; 2— шаровой шарнир; 3—бұрылыс иінтірегі; 4—бұрандама; 5—құбырлы тартқыш; 6, 8—тартқыштар; 7—бұрандамалар; 9—скоба; 10—резіңкелі тіреу; 11—қорғаушы қап; 12-қорғаушы пластина; IЗ—бекітуші пластина; 14— резіңкелі металдық шарнир; 15— тығыздаушы сақина; 16— төлке; 17— рейка; 18—рулдік механизмнің картері; 19—бекіту бұрандамалары; 20— жұмсақ муфта; 21— қап; 22— толастатушы элемент; 23—рулдік доңғалақ; 24—мойынтірек; 25—білік; 26—қап; 27— кронштейн; 28—қорғаныш қалпақшасы; 29, 31—мойынтіректер; 30—тегеріш; 32—бекіту сақиналары; 33—қорғаушы тығырық; 34—тығыздаушы сақина; 35—бұрандама; З6—қап; 37—резіңкелі сақиналаррезиново; 38—бекіту сақиналар; 39—. тіренішуп; 40—серіппеп; 41— бұрандама.

Рулдің үдеткіштері.Үдеткіштер автомобил қозғалысы кезінде рулдік доңғалақтағы күшті азайтуға және қауіпсіздікті жоғарылатуға арналған, себебі жол жағынан тепе-теңсіз күштерде әсер еткен кезде доңғалақты берілген жағдайда ұстауға көмектеседі. Үлестіргіштің құрылымы келесі талаптарды қанағаттандыру керек: бір ізділік әрекетті, жоғарғы сезімталдық, динамикалық тұрақтылық қор болуы, бұлар басқарылатын доңғалақтың авто-тербелісімен сипатталады; үдеткіштің істен шығуы кезінде автомобилді басқару мүмкіндігі; түзу сызықты қозғалыс кезінде жол жағынан әсер ететін күштерді салдарынан үдеткіштің қосылуын болдырмау. Кинематикалық бақылау - рулдік доңғалақтың бұрылуымен және оның бағытымен басқарылатын доңғалақтың бұрылысымен сәйкесуі.Күштік бақылау-басқарылатын доңғалақтың бұрылуына қажетті рулдік доңғалақтағы күштердің пропорционалдығын қамтамассыз ету. Күштердің сезімталдығын рулдік доңғалақтың бұрылу бұрышына жүйедегі қысымның сәйкес максималды мәнге жоғарылауы. Гидравликалық және динамикалық деп бөледі. Олар қуат көзінен (қоректендіру блогы), үлестіргіштен, орындаушы механизмнен және жалғастырушы құбыр желісінен тұрады. Гидро үдеткіштің қоректендіру жүйесін багы бар гидросораптан және аккумулятордан тұрады, ал пневмоүдеткіш - компрессор с ресивермен. Үлестіргіштің көмегімен орындаушы механизмдерге -гидроцилиндрге қуат береді. Онда сұйықтың немесе қысылған ауа қысымы басқарылатын доңғалақтарға беретін штоктардағы күшке түрленеді.Рулдік басқарудың гидроүдеткішінің сораптары мыналарды қамтамассыз етеді: рулдік доңғалақ бұрылысының анықталған есептік жылдамдығының қажетті берілісін; талап етілген қысымды; жеткілікті істен шықпауы және істен шықпауы. Пластиналы (қалақшалы) сораптар кеңінен таралған. Олар қысымдыn = 4800 мин айналу жиілігінде қысымды 6,5...8,5 Мпа дейін өсіреді. Жүк көтергіштігі жоғары автомобилдерде n = 2300 мин кезінде 8...10 Мпа дейін көтеретін НШ – 10Е және НШ - 46Д тегерішті сораптарын орнатады.

Сур 6.5. Рулдік басқарудың гидроүдеткішінің пластиналы сорабы: 1— шығын клапаны; 2— тұрқы; З — теңестіруші серіппе; 4— қорғаушы клапан; 5—жиклер; б—ротор; 7.—статор; З—жетекші білік; 9—бачок; 10—сапун.

ЗИЛ автомобилдеріне орнатылған рулдік басқарудың пластиналы сорабы 6.5 суретінде көрсетілген. Сорап статоры 7 құюдың және ағызудың екі жазықтығы бар, олар ротор ұяшығында 6 айналатын қалақшалармен бөлінген. Сорап қақпағында қозғалтқыштың иінді білігінің жоғары айналу жиілігінде берілісті шектейтін шығын клапаны 1 орналасқан. Жиклер 5 дроселдеу салдарынан оған дейін және одан кейінде қысымның түсуін қамтамассыз етеді. Қысымның түсуі сұйықтың жиклер арқылы шығынының квадратына тең пропорционал және құюшы магистралдың қысымына тәуелді емес. Серіппе 3 клапандағы 1 пайда болған күшті теңестіреді. Ротордың айналу жиілігінің ұлғаюымен қысымның төмендеуі көбейеді және клапан сұйық бөлігін сорушы магистралға жібереді және серіппені қыса отырып оңға жылжиды. Шығын клапанының ішінде 6,5 Мпа реттелген қорғаушы клапан орналасқан. Гидроүдеткіштің тегерішті сорабы (6.6сур) тұрқыдан 4, қақпақтардан 1 және 7, клапанды топтағы тегеріштен 3 және 5 тұрады, ол гидроүдеткіш жүйесіндегі максималды қысымды және жұмыстық сұйықтың тұрақты шығынын шектеуді қамтамассыз етеді.

Сур.6.6. Рулдік басқарудың тегерішті сорабы: А — қайта жіберу клапанының жазықтығы; Б — калибрленген тесік; В— клапан жазықтығы; Г, Д- жалғаушы тесіктер; Е —дренажды тесіктер;1, 7—артқы және алдыңғы тесіктерге сәйкес қақпақтар; 2— сырғанау мойынтіректері; 3—тегеріш; 4— тұрқы; 5—білік – тегеріш; 6— доңғалақ жетегі;8, 10—сүзгіштер; 9—бачок; 11—қорғаушы клапан;12 – сорап коллекторы; 13— бачок құбыры; 14—гильза; 15—тығыздаушы сақинала; 16—серіппе;17—қысымды шектеуіш арналған орын; 18— реттеуші шайбы;19 —қысымды шектеуші клапан шаригі; 20, 21 — қысымды шектеуші клапан серіппесі;22— золотник.

Тегеріштің айналуы кезінде сораптың сұйықты сору жазықтығынан бүрку жазықтығына өтеді. Қайта жіберу клапанының негізгі бөлшегі артқы қақпақта 1 орналасқан гилза өсінің бағытында қозғалатын золотник 22. Золотниктің орналасуы золотниктің қарама – қарсы қапталындағы күштердің әр түрлілігімен анықталады. Бұл күштердің біреуісін серіппеден тұындайды, ал екіншісі клапанның Ажазықтығындағы жұмыстық сұйықтың қысымынан туындайды. Бұл жазықтық бүрку жазықтығымен Б тесігі арқылы жалғанған, осыған байланысты А жазықтығындағы қысым қозғалтқыштың иінді білігінің айналу жиілігімен өзгереді. Иінді біліктің айналу жиілігінің ұлғаюы кезінде А жазықтығындағы қысым жоғарылайды және серіппе золотник 22 серіппе 16 күшін жеңе отырып серіппе жаққа орын ауыстырады. Осы кезде золотник ұнтағы переходит за кромку гильза ұнтағынан өтеді және Г тесігі арқылы қақпақтағы клапанның А жазықтығын сораптың сору жазықтығымен жалғайтын саңлау пайда болады. Нәтижесінде сору және бүрку жазықтығы бір-бірімен сорап қақпағындағы Б тесігі, А клапан жазықтығы, золотник саңлауы және Г тесігі арқылы байланысады. Бұл қозғалтқыш айналу білігінің айналу жиілігіне қарамастан гидроүдеткіш жүйесіндегі сұйық шығынын өзгеріссіз сақтауға мүмкіндік береді. Қысымды шектеуші клапан сорап магистралындағы 8,5...9 МПа көп болған кезде іске қосылады. Сораптың қарқынды магистралымен клапанның В жазықтығы жалғанған, ол өз кезегінде гилза жазықтығымен 14 дренажды Е тесігі арқылы және А жазықтығымен калибрлі тесік Б арқылы байланысқан. Қарқынды магистралдың қысымының ұлғаюы В жазықтығындағы және гилза жазықтығындағы 14 қысымның ұлғаюына әкеледі. Гилза жазықтығына қысымды золотник 22 қапталындағы қайта жіберу клапанының жабылу бағытында әсер ететін күштер тудырады. Бірақта осы күштер серіппені қысу арқылы щариктерді қозғап қысымды шектеуші клапанды жабады. Ашылған клапан гилза жазықтығындағы қысымды төмендетеді, бұл қайта жіберу клапанының ашылуына және сораптағы қарқынды магистралдағы қысымның қажетті мәнге дейін төмендеуіне әкеледі. Осыдан кейін қысымды шектеуші клапан жабылады.

6.7 суретте гидроүдеткіші бар рулдік басқарудың сұлбасы келтірілген. Рулдік доңғалақтың бұрылысы кезінде, мысалы оңға, рулдік механизмнің сошкасы сағат тілінің бағытымен қозғалады және үлестіргіш 8 золотнигін 9 берілген автомобил қозғалысына қатысты артқа жылжытады.

Сур.6.7. Гидроүдеткіші бар рулдік басқарудың сұлбасы: 1—құюшы магистраль; 2—сорап; З—тартқыш; 8—үлестіргіш; 9—золотник; 10-бүркуші магистраль; 12— сошка; 13—рулдік доңғалақ; 14—рулдік механизм.

Нәтижесінде сұйық сораптан 2 үлестіргіш арқылы А жазықтығына беріледі және гидроцилиндр басқарылатын доңғалақты 4 оңға бұра бастайды. Осы кезде цилиндрдің Б жазықтығы құюшы магистралмен 1 жалғанған. Рулдік доңғалақтың бұрылысы тоқтағаннан кейін басқарылатын доңғалақтар жұмыстық сұйықтың қысымымен цилиндр поршені оңға бұрыла бастайды. Иінтіректің 5 немесе тартқыштың 3 әсерімен үлестіргіш тұрқы артқа орын ауыстырады және үдеткіш цилиндрінің А жазықтығына өтетін сұйық жолын жабады. Басқарылатын доңғалақтардың бұрылысы тоқтайды.

Сур .6.8. ұдеткішті үлестіру сұлбасы: 1— үлестіргіш; 2— гидроцилиндр; 3—рулдік механизм.

Басқарылатын доңғалақтардың бұрылуы рулдік доңғалақтың бұрылысына сәйкес болады. Үдеткіштің кинематикалық ілесуі кері байланыс береді, сонда басқарылатын доңғалақтар үлестіргіш тұрқымен жалғасады. Элементтердің өзара орналасуына қарай үдеткішті үлестірудің 4 сұлбасы болады (6.8 сур.).

Рулдік жетек. Жетекке рулдік механизмнен басқарылатын доңғалақтарға күш беретін барлық бөлшектер жатады. Рулдік жетекті беріліс санымен және ПӘК бағалайды. Кинематикалық беріліс саны, басқарылатын доңғалақтың сошкаларының бұрылысының элементарлы бұрышының, цапфалардың элементарлы бұрышының жартылай қосындысының қатынасына тең. Жетектің күштік беріліс санын сошкадағы Мс моментіне, басқарылатын доңғалақтардағы бұрылу цапфаларындағы моменттердің қатынасына тең. Жетектің беріліс саны – иінтіректердің арқалығының үздікті өзгерулерінің қатынасына тең. Жетектің симметриялық еместігіне байланысты олар автомобилдің оңға және солға бұрылысында әр түрлі болуы мүмкін. Осыған байланысты бұрылу үрдісі кезінде рулдік доңғалақтағы күш үздікті болады. Күштік беріліс санының тношение кинетикалыққа қатынасы жетектің ПӘК береді. Рулдік басқарудың жалпы ПӘК; =0.7…0.85. Басқарылатын доңғалақтардың дұрыс кинематикалық бұрылысын рулдік трапецияның парметрлерін дұрыс таңдаумен анықталады, ал жетектегі саңлаулардың жоқтығын саңлауларды автоматты жоғалту шарнирлерін пайдалану арқылы қамтамассыз етеді.

Әдебиеттер:1.нег[347-410]; 2.нег.[207-278].

Бақылау сұрақтары:

1.рулдікбасқару қандай бөліктерден тұрады? 2. Рулдік механизмдердің қандай түрлерін білесің? 3.Гидроүдеткіштер дегеніміз не? Атқаратын міндеті? 4.Автомобилдің кандай эксплуатациялық қасиеттері рулдіқ басқару мен техникалық жағдайымен байланысты?