Передаточное число рулевого управления

Использование различного типа усилителей рулевого управления обосновано необходимостью приложения к цапфам (8) [рис. 1, А), Б)] поворачивающего момента (М_п), достаточного для преодоления момента сопротивления колёс повороту. Поворачивающий момент складывается из момента сопротивления колёс качению и момента сопротивления скольжению шин по опорной поверхности. При этом (М_п) должен быть получен при ограниченном усилии (Р_р), которое водитель прикладывает к рулевому колесу (согласно действующим нормам для тракторов Р_р≤30Н).

Рис. 1. Типы рулевых управлений.

А) – Рулевое управление с механическим усилителем;

Б) – Рулевое управление с гидроусилителем;

1) – Рулевое колесо;

2) – Сошка;

3) – Рулевой механизм;

4) – Продольная тяга;

5) – Поворотный рычаг;

6) – Поперечная тяга;

7) – Поворотный рычаг;

8) – Цапфа колеса;

9) – Карданная передача;

10) – Гидроусилитель;

11) – Вал сошки;

В) – Гидрообъёмное рулевое управление (ГОРУ);

1) – Насос питания;

2) – Предохранительный клапан;

3) – Насос-дозатор;

4) – Рулевое колесо;

5) – Гидравлический силовой цилиндр;

6) – Трубопроводы;

7) – Поперечная тяга;

8) – Бак.

Усилие (Р_р), которое необходимо приложить к рулевому колесу радиусом (R_к) при наличии в рулевом управлении механического усилия, определяется по формуле:

Р_р=М_п/(R_кi_ωη_р),

где i_ω=i^’_ωi^’’_ω – передаточное число рулевого управления; i^’_ω – передаточное число рулевого механизма; i^’’_ω – передаточное число рулевого привода; η_р – КПД рулевого управления.

Чем больше (i_ω), тем меньшее усилие требуется на рулевом колесе для поворота. Но управляемые колёса отклоняются на меньший угол, а значит, увеличивается время на поворот. Предельное значение передаточного числа определяется временем, которое требуется для выполнения безопасного поворота на максимальной скорости машины.

Хорошая манёвренность автомобиля обеспечивается в случае, если поворот управляемых колёс на полный угол осуществляется за 1-2 оборота рулевого колеса в каждую сторону от среднего положения (соответствует прямолинейному движению).

С учётом этого i_ω тракторов и автомобилей колеблется в пределах от 12 до 24.

Если максимально возможное передаточное отношение не обеспечивает требуемой лёгкости управления, тогда используют гидравлические либо иные усилители.

Курсовая устойчивость машин главным образом обеспечивается посредством стабилизации управляемых колёс, то есть их способностью устойчиво сохранять прямолинейное движение и возвращаться в исходное положение после поворота. Стабилизация управляемых колёс достигается за счёт их соответствующей установки.

17*