По первой схеме [рис. 1, А)] поворачивают универсально-пропашные трактора, автомобили, а также тракторы общего назначения, диаметр передних колёс которых меньше диаметра задних колёс. В данном случае происходит одновременный поворот передних колёс, которые установлены на цапфах (2), шарнирно соединённых с неповорачивающейся передней осью трактора либо автомобиля. У каждого колеса расстояние до центра поворота (О) различно. В процессе поворота колёса должны двигаться по разным радиусам.
Рис. 1. Схемы поворота автомобилей и тракторов.
А) – Схема поворота передними управляемыми колёсами;
Б) – Схема поворота с шарнирно-сочленённой (ломающейся рамой);
R – Радиус поворота;
L – База машины;
b – Колея;
α и β – Углы поворота;
1) – Передняя ось;
2) – Поворотная цапфа;
3) – Поворотный рычаг;
4) – Поперечная рулевая тяга;
5) – Поворотный рычаг;
6) – Продольная рулевая тяга;
7) – Полурама;
8) – Полурама;
9) – Гидроцилиндр поворота.
Качение ведущих задних колёс по различным радиусам относительно центра поворота (без буксования и скольжения) обеспечивается дифференциалом. При этом передние управляемые колёса требуется поворачивать на различные углы: внутреннее (по отношению к центру поворота) колесо должно быть повёрнуто на больший угол, чем наружное. При этом, независимо от радиуса поворота, должно соблюдаться следующее условие:
ctg β – ctg α = B/L
Расстояние (R) от центра поворота до середины заднего моста – радиус поворота.
В рассматриваемой схеме установившийся радиус поворота:
R=L((ctg β – ctg α)/2)
Соблюдение требуемого соотношения между углами (α) и (β) достигается за счёт использования для поворота цапф управляемых колёс специального шарнирного четырёхзвенного механизма – рулевой трапеции.