Назначение, устройство и принцип действия рулевого управления

Перед сборкой  все детали тщательно моют и сушат. Детали рулевого управления протирают  салфеткой, не оставляя на них ниток, ворсинок, чтобы не засорить ими масляные каналы. Рабочие поверхности деталей перед установкой смазывают маслом, заправляемым в гидроусилитель. При установке сальников или деталей на место, где уже стоит сальник, необходимо пользоваться оправками, предохраняющими рабочую поверхность сальника от повреждения. В правильно собранном рулевом механизме шарики свободно перекатываются по желобам. Момент вращения гайки на средней части рулевого винта составляет 38 кгс-см. Измеряют величину момента с помощью динамометра. Для этого конец рулевого винта закрепляют в тисках с мягкими прокладками, а на винт наматывают тонкий шпагат, на конце которого закрепляется динамометр. Сила на проворачивание гайки не должна превышать 0,932,5 кгс при вращении в средней части винта (по концам винта эта сила меньше).

После сборки рейки-поршня с  шариковой гайкой их скрепляют между  собой установочными винтами. Винты  затягивают с моментом силы 2,753,5 кгс-м, а затем раскернивают в двух местах против канавок в рейке-поршне. Излишне выступающие выдавки металла зачищают, чтобы предотвратить задиры цилиндра картера. Поршневые кольца по цилиндру подбирают с зазором 0,15 0,40 мм в стыке и 0,0250,105 мм по высоте кольца. Рейку-поршень в сборе с кольцами вставляют в цилиндр, предварительно сжав приспособлением  поршневые кольца. Стыки поршневых колец располагают диаметрально противоположно друг другу и перпендикулярно плоскости зубьев. Поршень-гайку вставляют в цилиндр зубьями вверх, а затем повертывают в нужное положение. Это исключает задир цилиндра зубьями. Стыки поршневых колец располагают за пределами окна боковой крышки. Золотник и корпус клапана управления гидравлического усилителя с тупыми рабочими кромками ставить нельзя. Пружинную шайбу верхнего упорного шарикового подшипника устанавливают вогнутой поверхностью в сторону подшипника. При правильно установленных подшипниках винта рулевого управления момент на взаимное проворачивание корпуса клапана управления и винта рулевого управления составляет 6,08,5 кгс-см или 1,071,51 кгс по показаниям динамометра, установленного на окружности корпуса клапана управления.

Гайку верхнего упорного подшипника после проверки стопорят вдавливанием пояска гайки в паз винта рулевого механизма. После установки верхней  крышки рулевого механизма момент вращения винта, повернутого на два и более оборотов в любую сторону, должен быть 1525 кгс-см.

Осевое перемещение регулировочного  винта в гнезде вала сошки регулируют в пределах 0,020,08 мм подбором упорных  шайб. При установке вала сошки  в картер средний зуб сектора вала вводят в зацепление с зубьями рейки по второй впадине от переднего конца рейки-поршня. В правильно собранном рулевом механизме угол поворота вала сошки должен быть не менее 90°, а момент проворачивания не более 10 кгс-см. Проворачивают вал сошки специальным ключом .

Проверку герметичности  рулевого механизма производят на масле, которое обычно заливают при эксплуатации; температура масла 4050° С, давление масла 80 кгс/см2 поддерживают в течение  пяти минут в обоих крайних  положениях. После поворота винта рулевого механизма в любую сторону до упора винт должен возвращаться в исходное положение под действием реактивных пружин клапана управления гидравлического усилителя. Осевое перемещение в каждую сторону при этом должно быть в пределах 0,91,1 мм. Момент вращения винта зависит от угла поворота из среднего положения. В исходном состоянии он должен быть равным 16

25 кгс-см, при 3/4 оборота  1220 кгс-см, при более двух оборотов 614 кгс-см. Состояние и действие  гидравлического усилителя проверяют при производительности масляного насоса 9,5 л/мин и отрегулированном на давление 70 кгс/см2 предохранительном клапане. При этом:

а) винт рулевого механизма  должен плавно поворачиваться при сопротивлении  вращению вала рулевой сошки до 130 кгс-м;

б) при сопротивлении на валу рулевой сошки 130 кгс-м момент на винте рулевого механизма должен быть не более 160 кгс•м;

в) момент для поворота вала рулевой сошки из одного

крайнего положения в  другое не должен превышать 8 кгс-см;

г) давление у нагнетательного отверстия усилителя должно быть при нейтральном положении клапана управления гидравлического усилителя не более 3 кгс/см2 (диаметр отводящего клапана шланга не более 12 мм, длина не менее 800 мм); при повороте винта рулевого механизма в обе стороны не менее 60 кгс/см2 (при снятии усилия с винта падает до 3 кгс/см2);

д) при повороте винта рулевого механизма в обе стороны утечка через нагнетательное отверстие  гидравлического усилителя не более 2000 г/мин.

При неподвижном масляном насосе вращение винта рулевого механизма со скоростью 2 об/с можно произвести моментом не более 80 кгс • см.

Перед сборкой колонку  рулевого управления закрепляют в тисках. Осевой зазор и затяжку подшипников  вала рулевого управления контролируют по величине момента вращения вала рулевого управления, которая должна быть равна 3 8 кгс-см (0,120,33 кгс по показаниям динамометра, закрепленного на рулевом колесе). Регулируют осевой зазор гайкой вала, которую после окончания испытания стопорят отогнутым в прорезь гайки усиком стопорной шайбы. Нет необходимости производить разборку и ремонт, если насоогидроусилителя рулевого управления обеспечивает производительность насоса 9,5 л/мин при 600 об/мин и 16,5 л/мин при 2000 об/мин. При этом давление должно быть 55 кгс/см2, а при закрытом выходном отверстии давление должно подниматься до 70 кгс/см2. Если же насос не обеспечивает этих показателей своей работы, следует попытаться достичь их регулированием. При разборке нельзя обезличивать крышку насоса и перепускной клапан в сборе, а также статор, ротор и лопасти насоса. Нельзя нарушать их приработанное состояние. Перед снятием статора со шпилек насоса отмечают его положение относительно корпуса насоса. Детали моют, сушат, обдувают сжатым воздухом (тряпки, концы применять нельзя). Перед сборкой детали смазывают маслом турбинное 22 (турбинное Л). На этом же масле производят испытание всех насосов. При испытании исправного предохранительного клапана под давлением масла 60 кгс/см2 масло из-под шарикового клапана не подтекает, шариковый клапан открывается при давлении 65 70 кгс/см2, масло вытекает непрерывной струей. В противном случае подбором соответствующего количества регулировочных шайб добиваются необходимого давления масла при температуре 4550° С. У правильно собранной крышки насоса гидравлического усилителя  в процессе испытания утечка масла через отверстие Б должна быть не более 50 см3/мин при заглушённом отверстии Бх и давлении в полости А 60 кгс/см2. При открытом отверстии Бц заглушённом отверстии Б2 и подводе масла в полость А перепускной клапан должен открываться при давлении 1,8 2,2 кгс/см2. Температура масла при этом должна быть 4550° С. Собранный гидравлический усилитель перед испытанием прирабатывают, а затем измеряют его производительность (при давлении 55 кгс/см2 не менее 10 л/мин при 600 об/мин и 16,5 л/мин при 2000 об/мин). Предельное давление при перекрытом канале подвода масла в систему гидравлического усилителя должно быть в пределах 6570 кгс/см2 при 600 и 1200 об/мин с промежуточным сбросом давления между этими оборотами.

Продолжительность испытания на каждом этапе не более 30 с при 30-секундных перерывах, во время которых давление не должно быть выше 10 кгс/см2. Температура масла  при всех испытаниях должна быть в  пределах 4550° С.

2.2 Техническое  обслуживание рулевого управления

 Изношенные или  поломанные детали заменяют, увеличенные  зазоры в подшипниках, шарнирных  соединениях или рулевом механизме  устраняют регулировкой, ослабленные  крепления картера рулевого механизма,  рулевой сошки рычагов поворотных  цапф подтягивают. После подтягивания креплений необходимо возобновить шплинтовку. При наличии каких-либо других неисправностей их также   необходимо   устранить.

При заедании рулевого управления вследствие повреждения подшипников  червяка, неправильной регулировки  рулевого механизма, погнутости тяг или отсутствия смазки необходимо заменить поврежденные подшипники, выправить погнутые тяги, а механизм рулевого управления отрегулировать. Преждевременный износ деталей является результатом несвоевременной или некачественной смазки рулевого механизма и шарнирных соединений рулевого управления. Большой износ деталей рулевого управления возможен также в результате поворотов колес при неподвижном автомобиле и движении на больших скоростях по плохой дороге.

Основные работы по техническому обслуживанию рулевого управления. ЕО. Проверить люфт рулевого колеса к отсутствие заедания.

ТО-1. Проверить крепление  и при необходимости подтянуть  гайку рулевой сотки. Проверить  шплинтовку гаек шаровых пальцев  рычагов поворотных цапф, люфт рулевого колеса и люфт в шарнирах рулевых тяг. Смазать через пресс-масленки (а соответствии с картой смазки) шарнирные соединения рулевых тяг.

Проверить уровень масла  в картере рулевого механизма. При  необходимости долить масло. Проверить  после обслуживания действие   рулевого   управления.

ТО-2. Проверить шплинтовку и крепление гаек шаровых пальцев  и рычагов поворотных цапф. Проверить  и при необходимости подтянуть  гайки крепления вилок карданов и гайку крепления сальника   шлицевого   соединения   (ЗИЛ-130,   КамАЗ).

Проверить и при необходимости закрепить: рулевую сошку на валу и шаровой палец в рулевой сошке; картер рулевого механизма к раме (кронштейну) и рулевую колонку к кронштейну кабины. Проверить люфт и усилие, необходимое для приведения в действие рулевого управления, крепление рулевого колеса на шлицах рулевого вала.

Смазать через пресс-масленки сочленения рулевых тяг. Долить пли  заменить (по графику смазки) масло  в картере рулевого механизма   и   гидроусилителя.

При техническом обслуживании рулевого управления .для предупреждения травм пользоваться можно только исправным инструментом при надежно зафиксированном автомобиле и вывешенной   передней   оси.

2.3 Инструмент

 Приспособления применяемые  при ремонте рулевого управления

Приспособления, применяемые  при ремонте износа торцевой поверхности корпуса масляного насоса

   1. Широкоуниверсальный

Широкоуниверсальный фрезерный  станок  предназначен для горизонтального  фрезерования изделий цилиндрическими, дисковыми, фасонными и другими  фрезами, так и вертикального  фрезерования торцевыми, концевыми, шпоночными и другими фрезами под различными углами. Станок используется в инструментальных и механических цехах мелкосерийного и индивидуального производства.

   2. Тиски

   3. Установка 011-1-02М  для наплавки.

        Наплавка – это контактная приварка ленты.

2.4 Технологическая  карта снятия и установки узла

Прежде чем приступить к работе, отсоединяем провода  от аккумуляторной батареи. С помощью  отвертки снимаем с четырех защелок  крышку выключателя звукового сигнала. Отсоединяем штекер провода включения звукового сигнала. Торцевым ключом ”на 24” отворачиваем гайку крепления рулевого колеса. Спрессовываем рулевое колесо со шлицев, уперевшись в него снизу коленями и ударив по торцу вала молотком через выколотку из мягкого металла. Снимаем рулевое колесо. Крестообразной отверткой отворачиваем четыре винта и один саморез,  которыми крепится облицовочный кожух рулевого вала и снимаем обе его половины. Ключом ”на 8” ослабляем затяжку болта стяжного хомута крепления под рулевых переключателей и снимаем их с верхней части рулевого вала, оставив висеть на проводах. Снимаем оттяжную пружину педали сцепления с кронштейна рулевого вала. Торцевым ключом ”на 13” отворачиваем гайку крепления нижнего кардана рулевого вала к валу червяка рулевого механизма и вынимаем стяжной болт.

2.5 Методы проверки  после ремонта

Осматриваем рулевое  управление на смотровой яме в  следующей последовательности: –  проверяем свободный ход рулевого колеса (так называемый люфт), который  при покачивании руля в обе  стороны не должен превышать 5 градусов (18–20 мм по ободу колеса); – усилие, необходимое для поворота рулевого колеса при установке передних колес на гладкой поверхности (ровный бетон, линолеум), не должно превышать 20 кгс; – не должно наблюдаться стуков и люфтов в шарнирных соединениях и в маятниковом рычаге; – проверяем затяжку всех резьбовых соединений, отсутствие деформаций деталей рулевого управления и целостность защитных колпачков шаровых наконечников; – проверяем возможность осевого перемещения наконечников рулевых тяг вдоль оси пальцев, используя рычаг и опору. Перемещение должно быть в пределах 1–1,5 мм. Если его нет, следовательно, в шарнире заклинен вкладыш пальца, заменяем его новым. Кроме того, работоспособность рулевого управления зависит от правильности углов установки колес, равномерности накачки шин, величины зазоров в подшипниках ступиц передних колес. На ощупь проверяем, нет ли зазоров в подшипниках червяка и в зацеплении ролика с червяком рулевого механизма. Для этого со стороны моторного отсека удерживаем сошку рулевого механизма и покачиваем баранку, повороты которой без перемещения сошки говорят о зазорах в зацеплении ролика с червяком (при этом обычно слышен стук в картере рулевого механизма). Чтобы устранить люфт, снимаем защитный колпачок, ключом ”на 17” ослабляем стопорную гайку и шлицевой отверткой (несильно!) заворачиваем регулировочный винт, одновременно покачивая руль. Теперь затягиваем стопорную гайку, придерживая регулировочный винт. Если после такой регулировки сильно выросли усилия на рулевом колесе, нужно слегка ослабить регулировочный винт. Выявление зазоров в подшипниках червяка: рукой удерживаем его вал около картера. Если при поворотах руля в разные стороны вы чувствуете осевое перемещение вала относительно картера, поворачиваем руль влево, откручиваем болты крепления нижней крышки и сливаем масло из картера. После этого, уменьшив толщину регулировочных прокладок под крышкой, снова проверяем зазоры. Устранив осевые перемещения, заливаем в картер 0,215 л трансмиссионного масла. Снимают и разбирают рулевой механизм только в крайнем случае при явных его неисправностях: скрежете внутри, заклинивании, течи масла, невозможности отрегулировать нагрузки на рулевом колесе и его свободный ход. Для проведения этих работ потребуются съемник шаровых пальцев рулевых тяг и универсальный съемник.

2.6 Взаимозаменяемость деталей

Для каждой машины есть своя взаимозаменяемая деталь. В рулевом управлении ЗИЛ-130 все детали можно заменить.

Обеспечить взаимозаменяемость деталей можно в том случае, если их основные характеристики (геометрические размеры, форма, материал, частота поверхности) точно соответствует значениям указанных в чертежах и технических условиях. Заменить деталь можно в том случае только если она изготовлена с нормальной точностью и высоким качеством.

2.7. Химический состав и механические свойства картера рулевого управления

Чугун – представляет собой сложный железоуглеродистый сплав, содержащий (%): углерода от 2,0 – 4,3, кремния 0,5- 4,25%, марганца 0,2 2,0, серы 0,02 – 0,20 , фосфора 0,1 – 1.20.  Входящие в состав сплава элементы определяют его структурные свойства. Углерод – это составляющая чугуна. Если углерод находится в сплаве в свободном состоянии в виде графита, то чугун становится мягким и хорошо обрабатывается резанием. Если  углерод находится в виде цементита, т.е. в химически  связанном с железом состоянии, то чугун имеет высокую твёрдость и плохую обрабатываемость. Кремний является важнейшей после углерода примесью в чугуне, способствует выделению углерода в виде графита. Он  уве-личивает жидкотекучесть чугуна при заливке и улучшает литейные свойства чугуна, делает чугун более мягким. Марганец  влияет на чугун в направлении, обратном кремнию, так как связывает углерод в виде цементита. При небольшом со-держании (до 1%) марганец очень полезен, так как повышает прочность чугуна. Марганец способствует удалению серы из чугу-на, образуя сернистый марганец, который всплывает на поверх-ность жидкого металла и уходит в шлак. Этим частично нейтрали-зуется действие серы.  Сера  в чугуне является вредной примесью, так как вызывает явление красноломкости, заключающееся в том, что в отливках в горячем состоянии образуются трещины. Кроме того, присутствие серы ухудшает жидкотекучесть чугуна, так как делает его густым, вследствие чего он плохо заполняет форму. Сера попадает в чугун из руды и золы топлива (кокса) во вре-мя плавки. Удаление серы при выплавке чугуна достигается при-бавлением известняка, который частично соединяется с серой и переходит в шлак. Однако некоторое количество серы всегда остается в чугунах.  В  передельных (белых) чугунах, предназначенных для произ-водства стали, серы не должно быть более 0,08%, а в литейных чугунах — не более 0,06%.  Фосфор понижает механические свойства

чугуна и вызывает хладноломкость, т. е. способность отливок образовывать трещины в холодном состоянии. Для машиностроительного литья фосфор является вредной примесью. Содержание фосфора, в ответственных отливках, допускается до 0,1%, в менее ответственных — до 1,2%.