Рулевое управление служит для изменения направления движения тракторов Т-40 и Т-40А посредством поворота направляющих (передних) колёс, а также для поддержания прямолинейного движения.
Рулевое управление является одним из самых ответственных механизмов в тракторе. От его состояния зависит не только степень утомляемости тракториста, но и безопасность движения, и качество работы агрегата.
В состав рулевого управления входит рулевой механизм, преобразующий вращательное движение рулевого колеса в угловое перемещение рулевой сошки, и рулевой привод, посредством которого происходит передача движения от рулевой сошки к валам осевых цапф, которые выполняют поворот колёс.
Рулевой привод тракторов Т-40 и Т40А включает в себя сошку, рулевые тяги, а также поворотные рычаги. Одним концом рулевые тяги соединены (шарнирно) с сошкой рулевого управления, а другим — с поворотным рычагами, тем самым образуя рулевую трапецию. Основной функцией рулевой трапеции является обеспечение разворота внутреннего колеса (в процессе поворота трактора) на больший, чем у наружного колеса, угол, что требуется для предотвращения проскальзывания при качении передних колёс. Устройство шарниров рулевой трапеции и конструкция поперечных тяг отражены в статье «Передний мост трактора Т-40».
Рулевой механизм тракторов Т-40 и Т-40А снабжён гидравлическим усилителем, который подключён к гидросистеме трактора. За счёт наличия гидравлического усилителя управление передними колесами значительно облегчено. Для поворота трактора необходимо приложить небольшое усилие к рулевому колесу, требуемое для включения распределительного устройства гидравлического усилителя.
Рулевой механизм вместе с гидроусилителем (15) [рис. 1] размещён под капотом трактора (в передней части) и прикреплён к стойке посредством болтов (16). Стойка выполнена из трубы (12) и стального литого кронштейна (9). Фланец с отверстиями для болтов, приваренный в верхней части трубы, служит для монтажа гидроусилителя. Нижний конец трубы запрессован в расточку кронштейна (9) и приварен к нему. К брусу полурамы кронштейн прикреплён посредством четырёх болтов (3). Между болтами помещены установочные штифты. Вал (11) сошки проходит внутри трубы.
Рис. 1. Рулевое управление тракторов Т-40 и Т-40А.
1) – Сошка;
2) – Болт;
3) – Болт;
4) – Стопорное кольцо;
5) – Уплотнительное кольцо;
6) – Уплотнительное кольцо;
7) – Корпус уплотнений;
8) – Шарикоподшипник;
9) – Кронштейн;
10) – Пробка;
11) – Вал сошки с сектором;
12) – Труба;
13) – Кронштейн воздухоочистителя;
14) – Кронштейны масляного бака;
15) – Гидроусилитель;
16) – Болт;
17) – Клин;
18) – Кардан;
19) – Вал кардана;
20) – Кардан;
21) – Болт;
22) – Кронштейн;
23) – Труба;
24) – Вал рулевого управления;
25) – Втулка;
26) – Гайка;
27) – Крышка;
28) – Рулевое колесо;
29) – Маслёнка;
30) – Втулка маслёнки кардана;
31) – Крестовина кардана;
32) – Втулка кардана.
Сферический двухрядный подшипник (8), смонтированный в расточке кронштейна (9), служит нижней опорой вала сошки.
Посадка подшипника даёт возможность валу сошки перемещаться в осевом направлении, что требуется для выполнения регулировки в зацеплении сектора с поршнем гидроусилителя.
Снизу подшипник закрыт корпусом (7) уплотнений, в котором с целью предупреждения вытекания смазки в кольцевых канавках (на наружном и внутреннем диаметрах) установлены резиновые уплотнительные кольца (5) и (6). Корпус уплотнений удерживается стопорным кольцом (4).
Закрываемое пробкой (10) отверстие служит для заливки жидкой смазки (автотракторного масла) посредством шприца до нижней кромки отверстия, что необходимо для смазывания нижнего подшипника вала сошки.
На конце вала сошки, который выходит наружу, нарезаны шлицы, предназначенные для монтажа сошки (1). Болты (2) фиксации сошки проходят через расположенные на валу специальные углубления и предотвращают смещение сошки вдоль оси вала. Другой конец вала загнут книзу, и оканчивается парой гнёзд, которые расположены по отношению к оси симметрично. В данные гнёзда устанавливаются шарниры рулевой трапеции.
В отверстия поперечных тяг вводятся конусные хвостовики шаровых пальцев, после чего закрепляются к ним.
С левой стороны к трубе приварен кронштейн (13), куда крепится воздухоочиститель ДВС, а с правой стороны приварены кронштейны (14), предназначенные для монтажа масляного бака гидросистемы.
Рулевая колонка тракторов Т-40 и Т-40А включает в себя трубу (23) и кронштейн (22), приваренный к ней. Кронштейн рулевой колонки смонтирован сверху аккумуляторного ящика и крепится к нему посредством четырёх болтов (21). Вал (24) рулевого управления вращается в паре капроновых втулок (25) в трубе рулевой колонки. Рулевое колесо установлено на верхнем конце вала, имеющем ёлочные шлицы и конусную посадку. Гайка (26) затягивает на конусе ступицу рулевого колеса, а выполненная из пластмассы специальная крышка (27) закрывает конец вала. Для удобства захвата руками нижняя сторона рулевого колеса изготовлена волнистой. Вал (24) рулевого управления в нижней части соединён с вилкой кардана (20) посредством клина (17). Другая вилка кардана при помощи сварки крепится к валу (19), который проходит над двигателем. Конец данного вала соединён через кардан (19) с винтом гидроусилителя. В процессе вращения рулевого колеса происходит передача крутящего момента через валы рулевого колеса, карданы, а также вала кардана на гидроусилитель, которые в свою очередь его увеличивает, поворачивая вал сошки вместе с сошкой в ту либо другую сторону.
Соединение всех вилок карданов с валами (кроме одной вилки кардана (20)) – клинового типа. В процессе монтажа вилок клинья входят в расположенные на валу кардана, а также валу (24) рулевого управления углубления, тем самым фиксируя кардан от осевого перемещения.
На валу гидроусилителя специально для клина крепления вилки кардана (18) профрезерован участок, который даёт возможность демонтировать вилку разъёма вала кардана с гидроусилителем. Также отъединить вал кардана возможно посредством снятия клина крепления вилки кардана (20) и вытягивания (на себя) рулевого колеса вместе с валом (24) рулевого управления. Снимать вал кардана необходимо в случае демонтажа крышки клапанного механизма ДВС.
Кардан рулевого управления тракторов Т-40 и Т-40А включает в себя вилки, крестовины (31) и втулки (30) и (33). Вилки кардана соединяются крестовиной, чьи шипы установлены во втулках. Стопорные кольца (32) предназначены для фиксации в вилках втулок кардана. Для смазки используется маслёнка (29), ввёрнутая во втулку (30). Крестовина кардана снабжена сверлениями, предназначенными для прохода смазки от втулки с маслёнкой к трём другим втулкам. Втулки крестовины и кардана термообработаны (цементация и закалка).
В большинстве своём безопасность работы на тракторе зависит от состояния рулевого управления, в связи с чем ему требуется систематическое и тщательное техническое обслуживание в процессе эксплуатации.
Через каждые 60 ч работы необходимо нагнетать в крестовины карданов через маслёнку (29) солидол, до момента его появления из зазоров.
Через 240 ч эксплуатации трактора нужно смазывать автотракторным маслом нижний подшипник вала сошки путём заливки масла посредством шприца до нижней кромки заливного отверстия, которое закрывается пробкой (10).
Капроновые втулки (25) вала, а также (24) рулевого управления не нуждаются в смазывании в процессе эксплуатации, так как функционируют без смазки.
При проведении технического обслуживания следует выполнять подтяжку всех болтов и гаек рулевого управления, а также рулевой трапеции, особенно контролируя крепления сошки к валу и затяжку хвостовиков шаровых пальцев рулевой трапеции. При ослаблении данных соединений начнётся биение направляющих колёс в процессе движения трактора на повышенных скоростях, что значительно снижает безопасность эксплуатации трактора.
Величина свободного хода рулевого колеса также играет важную роль в безопасности движения. При правильной регулировке зазора в зацеплении зубьев поршня гидроусилителя с сектором вала сошки при отключенном насосе гидравлической системы свободный ход рулевого колеса должен составлять не более 25 град.
Увеличение зазора в зацеплении, а вместе с ним и свободного хода рулевого колеса, происходит по мере износа зубьев поршня и сектора вала сошки, что влечёт за собой затруднение управления трактором.
Для работы в условиях горных склонов (уклон до 20 град.) на базе тракторов Т-40 и Т-40А разработаны тракторы Т-40Н и Т-40АН, отличающиеся меньшей общей высотой и, как следствие, повышенной продольной и боковой устойчивостью.
По переднему мосту высота уменьшена за счёт изменения конструкции выдвижных кронштейнов и соответствующего изгиба рычагов рулевой трапеции, тогда как для уменьшения высоты по заднему мосту использован поворот конечных передач и оснащение колесами уменьшенного диаметра (13-30). Высота по переднему мосту у трактора Т-40АН, оснащённого передним ведущим мостом, уменьшена за счёт блокировки подвески моста.
Под средней частью корпуса трансмиссии дорожный просвет составляет 300 мм, чего достаточно для выполнения основной массы работ. Однако конструкцией трактора Т-40АН предусмотрено его увеличение на 150 мм посредством поворота конечных передач по отношению к тормозным рукавам, а также перестановки осей передних колёс.
С целью повышения ресурса, надёжности и улучшения качества тракторов Т-40 и Т-40А внесены изменения в некоторые узлы ходовой части, остова и вспомогательного оборудования. Так для изготовления лонжеронов рамы применён прокат специального профиля. На смену клеммовому соединению кронштейнов передних колёс с балкой переднего моста (трактор Т-40) пришло более надёжное клиновое соединение. Предусмотрена установка на задние колёса шин большей грузоподъёмности – 12-38 вместо 11-38, за счёт чего улучшаются тяговые показатели трактора. Унифицированные тяги рулевой трапеции получили шарниры, в которые смазка закладывается на весь эксплуатационный срок трактора.
С целью улучшения условий труда тракториста механизмы управления тормозами и муфтами сцепления дополнены сервопружинами, которые позволили снизить на 30-40% усилие на педалях. Снабжённое гидроамортизатором одноместное подрессоренное сиденье регулируется в зависимости от роста и веса тракториста.