У рульовому механізмі майже всіх колісних транспортних засобів є елементи, що передають зусилля від рульового механізму до коліс - рульові тяги.Все про рульових тягах, їх існуючих видах, конструкції і можливості застосування, а також про правильний вибір і заміну цих деталей - читайте в запропонованій статті.
Що таке рульова тяга?
Рульова тяга - елемент приводу рульового механізму колісних транспортних засобів (за винятком тракторів та іншої техніки з розривною рамою);Деталь у вигляді тяги з кульовим шарніром (шарніри), що забезпечує передачу зусилля від рульового механізму до важелів поворотних кулаків коліс та до інших вузлів рульового приводу.
Рульове управління колісних транспортних засобів поділяється на дві основні частини: рульовий механізм і його привід.Рульовий механізм управляється рульовим колесом, з його допомогою створюється зусилля для відхилення керованих коліс.Це зусилля передається на колеса за допомогою приводу, який являє собою систему тяг і важелів, з’єднаних між собою шарнірами.Однією з основних частин приводу є різні за розташуванням, конструкцією та призначенням рульові тяги.
Рульові тяги виконують кілька функцій:
● Передача зусилля від рульового механізму до пов’язаних компонентів приводу та безпосередньо до важелів поворотних кулаків коліс;
● Утримання вибраного кута повороту коліс при виконанні маневрів;
● Регулювання кута повороту керованих коліс залежно від положення керма та інші регулювання рульового механізму в цілому.
Тяги вирішують важливе завдання передачі зусиль від рульового механізму до керованих коліс, тому в разі несправності ці деталі необхідно якомога швидше замінити.Але для правильного вибору нової тяги необхідно розбиратися в існуючих типах, конструкціях і особливостях цих деталей.
Види і застосування тяг
За призначенням, сферою застосування та деякими конструктивними особливостями тяги можна розділити на кілька видів.
За сферою застосування розрізняють два види тяги:
● Для систем рульового керування на основі черв'ячного та інших механізмів рульового керування з приводом у вигляді рульової трапеції;
● Для систем рульового управління на основі рульових рейок з прямим приводом коліс.
У системах першого типу (з рульовими трапеціями) в залежності від типу підвіски керованої осі і схеми рульової трапеції використовуються дві або три тяги:
● На осі з залежною підвіскою: дві тяги - одна поздовжня, що йде від рульової сошки, і одна поперечна, з'єднана з важелями поворотних кулаків коліс;
● На осі з незалежною підвіскою: три тяги - одна поздовжня середня (центральна), з'єднана з сошкою рульового механізму, і дві поздовжні бічні, з'єднані з середньою і з важелями поворотних кулаків коліс.
Є також варіанти трапецій на осі з незалежною підвіскою з двома бічними тягами, з'єднаними з рульовою сошкою в центральній точці.Однак привід такої схеми частіше використовується в рульовому керуванні на основі рульових рейок, які описані нижче.
Типи та схеми трапецієподібного рульового керування
Слід зазначити, що в рульових трапеціях для осі з незалежною підвіскою фактично використовується одна рульова тяга, розділена на три частини - вона називається розчленована.Використання розрізної рульової тяги запобігає мимовільному відхиленню керованих коліс при русі по нерівностях дороги через різну амплітуду коливань правого і лівого коліс.Сама трапеція може розташовуватися спереду і позаду осі коліс, в першому випадку вона називається передньою, у другому - задньою (тому не варто думати, що «задня рульова трапеція» - це рульовий механізм, розташований на задній міст автомобіля).
У системах рульового управління на основі рульової рейки використовуються тільки дві тяги - права і ліва поперечні для приводу правого і лівого коліс відповідно.По суті, це рульова трапеція з розсіченою поздовжньою тягою з шарніром посередині - таке рішення значно спрощує конструкцію рульового управління, підвищуючи його надійність.Тяги цього механізму завжди мають збірну конструкцію, їх зовнішні частини прийнято називати рульовими наконечниками.
За можливістю зміни довжини тяги можна розділити на дві групи:
● нерегульовані - нероз'ємні стрижні, що мають задану довжину, використовуються в приводах з іншими регульованими стрижнями або іншими деталями;
● Регульовані - складові тяги, які за рахунок певних деталей можуть змінювати свою довжину в певних межах для регулювання рульового механізму.
Нарешті, тяги можна розділити на багато груп відповідно до їх застосування - для легкових і вантажних автомобілів, для транспортних засобів з і без гідропідсилювача керма і т.д.
Конструкція тяги
Найпростішу конструкцію мають нерегульовані стрижні - в їх основі лежить порожнистий або суцільнометалевий стрижень профілю (може бути прямим або зігнутим відповідно до конструктивних особливостей автомобіля), на одному або обох кінцях якого розташовані кульові шарніри.Петлі нерозбірні, складаються з корпусу з розташованою всередині кульковою цапфою з різьбленням для накидної гайки та поперечним отвором для шплінта;Петлю можна закрити гумовим черевиком для захисту від бруду та води.На поперечній тязі осі пальців кульових шарнірів розташовані в одній площині або зміщені на невеликий кут.На поздовжній тязі осі шарнірних цапф зазвичай перпендикулярні один одному.
Дещо складнішу конструкцію мають нерегульовані поперечні стрижні.У такій тязі можуть бути передбачені додаткові елементи:
Пробка радіатора і розширювального бачка з суміщеними вентилями, розташованими на одній осі
● У тягах для осей із залежною підвіскою - отвір або шарнір для з'єднання з рульовою сошкою;
● У тягах для осей з незалежною підвіскою - два симетрично розташованих отвори або шарніри для з'єднання з бічними тягами;
● У шатунів для автомобілів з гідростатичним рульовим керуванням (ГОРУ) - кронштейн або отвір для приєднання до штока гідроциліндра ГОРУ.
Однак на багатьох автомобілях широко використовуються трапеції з маятниковим плечем - в таких системах середня поперечна тяга на своїх кінцях має отвори для кріплення маятникового важеля і рульової сошки.
Регульовані рульові тяги складаються з двох основних частин: самої тяги і з'єднаного з нею рульового наконечника.Наконечник так чи інакше може змінювати своє положення щодо тяги, що дозволяє регулювати загальну довжину деталі.За способом регулювання тягу можна розділити на два види:
● Регулювання різьби з фіксацією контргайкою;
● Регулювання нитковим або телескопічним методом з фіксацією стяжним затискачем.
У першому випадку наконечник має різьбу, яка вкручується в контррізьбу на кінці стрижня, або навпаки, а фіксація від провертання здійснюється контргайкою на тій же різьбі.У другому випадку наконечник також можна вкручувати в стрижень, або просто вставляти в нього, а фіксація від провертання здійснюється стяжним затискачем на зовнішній поверхні стрижня.Затискний хомут може бути вузьким і затягуватися одним болтом з гайкою або широким з затягуванням двох болтів.
Регульована конструкція рульової тяги з затискачами
Всі тяги шарнірно з'єднані між собою і з іншими деталями рульового управління - це забезпечує нормальну роботу системи при деформаціях, що виникають під час руху автомобіля.Осі петель - кулькові цапфи, вони закріплені в отворах сполучених деталей накидними гайками, закріпленими шплінтами.
Стрижні виготовляються зі сталі різних марок, можуть мати захисне покриття у вигляді звичайної фарби або гальванічного покриття різними металами - цинком, хромом та іншими.
Як вибрати і замінити рульову тягу
Рульові тяги в процесі експлуатації автомобіля піддаються значним навантаженням, тому швидко приходять в непридатність.Найчастіше проблеми виникають в кульових шарнірах, також стрижні піддаються деформації і розтріскування з подальшим руйнуванням деталі.На несправність тяг можуть свідчити люфт і биття керма, або, навпаки, надмірно туге кермо, різні стуки під час руху, а також втрата курсової стійкості автомобіля (призводить до сторона).При появі цих ознак слід провести діагностику рульового управління, а якщо виявляться проблеми з тягами, то їх замінити.
Для заміни слід вибирати ті рульові тяги і наконечники, які були встановлені на автомобіль раніше - тільки так можна гарантувати правильну роботу рульового управління.Якщо проблема виникла тільки в одній бічній тязі або наконечнику, то ці деталі краще замінити попарно, інакше дуже висока ймовірність поломки тяги на другому колесі.
Заміна тяг повинна проводитися відповідно до інструкції з ремонту та технічного обслуговування автомобіля.Зазвичай ця операція зводиться до підйому автомобіля на домкраті, демонтажу старих тяг (для чого краще використовувати спеціальний знімач) і встановлення нових.Після ремонту рекомендується відрегулювати розвал коліс.Нові тяги на деяких транспортних засобах (особливо вантажівках) необхідно періодично змащувати, але зазвичай ці деталі не вимагають обслуговування протягом усього терміну служби.
При правильному виборі і заміні рульових тяг водіння буде надійним і впевненим на всіх режимах руху.
Час публікації: 26 липня 2023 р