Рулевая машина: Судовая рулевая машина, рулевые машины на судах: назначение

Содержание

Ручная гидравлическая рулевая машина | Рулевые машины

Ручная рулевая гидравлическая машина изготавливается ЗАО «НПФ «Рулевые машины» по одобренным РРР и РМРС техническим условиям РГР.364344.001 ТУ.

Ручная рулевая гидравлическая машина для одного или двух баллеров предназначена для управления курсом судна.

Управление рулевой машиной производится вращением штурвала соединенного с валом пульта управления. Рабочая жидкость под давлением поступает от насоса через клапанную коробку в рабочие полости гидроцилиндра (гидроцилиндров). Шток гидроцилиндра под давлением рабочей жидкости перемещается, воздействуя на румпель. Датчик угла поворота отслеживает положение пера руля и отображает отклонение на индикаторе.

Ручная рулевая гидравлическая машина выпускается в нескольких исполнениях с крутящим моментом от 0,85 кНм до 4,30 кНм и различными вариантами компоновки. Машина выпускается в компоновке с ручным насосом и насосом с приводом от главного двигателя.

Таблица параметров и исполнений ручных рулевых машин

Обозначение рулевой машины	Номинальный крутящий момент на баллере руля, кН-м	Номинальное давление в цилиндре, МПа	Давление настройки предохранительных клапанов, МПа	Диаметр отверстия в румпеле, мм	Пульт управления с ручным насосом	Пульт управление с насосом-дозатором	Количество цилиндров	Приводной насос	Масса кг, не более
РГР.364344.001	0.85	2.0	2.5±0.5	40	1	—	2	—	45. 5
-01	1.6	3.75	4.7±0.5	50	1	—	2	—	46.0
-02	2.3	5.5	6.9±0.5	60	1	—	2	—	46.5
-03	3.0	7.0	8.7±0.5	70	1	—	2	—	47.0
-04	4. 3	10.0	12.5±0.5	80	1	—	2	—	48.0
-05	0.85	2.0	2.5±0.5	40	—	1	2	1	45.5
-06	1.6	3.75	4.7±0.5	50	—	1	2	1	46.0
-07	2.3	5.5	6. 9±0.5	60	—	1	2	1	46.5
-08	3.0	7.0	8.7±0.5	70	—	1	2	1	47.0
-09	4.3	10.0	12.0±0.5	80	—	1	2	1	48.0
-10	0.85	2.0	2.5±0.5	40	1	—	1	—	52. 5
-11	1.25	3.0	3.8±0.5	50	1	—	1	—	53.0
-12	1.9	4.5	5.6±0.5	60	1	—	1	—	53.5
-13	3.0	7.0	8.7±0.5	70	1	—	1	—	54.0
-14	4. 2	10.0	12.5±0.5	80	1	—	1	—	55.0
-15	0.85	2.0	2.5±0.5	40	—	1	1	1	52.5
-16	1.25	3.0	3.8±0.5	50	—	1	1	1	53.0
-17	1.9	4.5	5. 6±0.5	60	—	1	1	1	53.5
-18	3.0	7.0	8.7±0.5	70	—	1	1	1	54.0
-19	4.2	10.0	12.5±0.5	80	—	1	1	1	55.0

Варианты компоновки рулевых машин

Стандартная комплектация ручной гидравлической рулевой машины

1*- ручной гидраблический насос для подачи рабочей жидкости в систему. Вал насоса присоединяется к штурвалу, вращение которого приводит к подаче рабочей жидкости в ту или иную полость гидроцилиндраю Количество насосов соответствует количеству пультов управления

2 — гидраблический цилиндр, шарнирно соединенный с румпелем руля суднаю При подаче рабочей жидкости в одну из полостей гидроцилиндра его перемещение приводит к повороту руля. Количество цилиндров и способ соединеня их с румпелем выбирается конструктивно.

З — румпель руля

4 — клапанная коробка включающая в себя гидрозамки, предохранительные и баёпассныё клапана которые необходимы для корректной работы рулевой машины и защиты от самопроиздольного поворота руля под деёствием внешней нагрузки.

5* — пополнительныё бачок с рабочей жидкостьо обеспечибающий неразрывность потока жидкости о системе. Снабжен обратными клапанами не позволяющими жидкости перетекать назад в бак.

*Для простоты компоновки ручной насос может быть установлен внутри пополнительного бачка. Однако такой вариант требует значительно большего свободного места в корпусе пульта управления

Также все рулевые машины комплектуются датчиками поворота руля. Связанный с датчиком индикатор положения руля устанавливается в корпусе пульта управления.

Комплектация ручной гидравлической рулевой машины с насосом-дозатором в пульте управления

1 — Приводной насосный агрегат, обеспечивающий непрерывную подачу рабочей жидкости в систему. Вал насоса соединен с валом главного двигателя судна.

2- Пульт управленя с насосом-дозатором, осуществляющим управление направлением движения рабочей жидкости в системе. Снабжен клапанами, позволяющими перепускать излишки рабочей жидкости в бак и всасывающий патрубок насоса. При отсутствии движения гидроцилиндра весь расход насоса перепускается в бак.

3 — Гадравлический цилиндр

4 — Румпель руля

5 — Клапанная коробка

6 — Бак с рабочей жидкостью

Рулевая машина Р12М

Рулевая машина Р12М завода Гаджиева используется на морских и речных судах и имеет сертификаты РМРС и РРР. Компания Дизельфорс поставляет со склада в Санкт Петербурге и под заказ запчасти, ЗИП для ремонта рулевых машин Р12М, а также с доставкой транспортными компаниями по городам России и по другим судовым запчастям и судовому оборудованию.

Наша компания предлагает к поставке новые оригинальные запчасти на рулевые машины Р01М, Р05М, Р07М, Р11М, Р12М. Максимально оперативно доставляем качественные запчасти для рулевых машин со склада и без посредников. Имея договор с заводом-изготовителем, гарантируем качество запчастей и доступные цены.

Наши сотрудники работают как с большими заказами, так и рады помочь поставить запасные части на рулевые машины Р01М, Р05М, Р07М, Р11М, Р12М по небольшим заявкам. Очень сжатые сроки поставки, умеренные цены, отсрочка оплаты заказа – такие выгодные условия Вы получаете, сотрудничая с нами.

Рулевая машина Р12М — двухцилиндровая, электрогидравлическая предназначенная для двух баллеров. Рулевая машина поставляется с двумя силовыми установками и одной дополнительной электрической системой управления.

Силовая установка Р12М

Технические характеристики рулевой машины Р12М

Параметры	Рулевая машина Р12М
Номинальный крутящий момент kNm	63,0	100,0
Номинальное рабочее давление в цилиндрах MPa	10,0	16,0
Максимальное давление жидкости в цилиндрах по настройке предохранительных клапанов, MPa:	11,0	17,5
Рабочий угол перекладки рулей от среднего положения на каждый борт, градус	35-1
Время перекладки рулей 35 одного борта до 30 другого борта, не более	28
Предельный угол поворота каждого румпеля от среднего положения на каждый борт: — до упора на судне; — до упора на плунжере в дно цилиндра, не менее градусов	36,5+0,5 38,0
Масса рулевой машины в состоянии поставки (без запчастей, инструмента и системы управления, kg)	2100
Масса рабочей жидкости, заливаемой в гидросистему рулевой машины, kg	335
Рабочая жидкость	Гидравлическое масло АУП ГОСТ 38. 01364-84

Комплект поставки рулевой машины Р12М

Наименование	количество
Исполнительный привод рулей	1
Силовая установка	2
Аварийная силовая установка (по отдельному заказу)	1
Система управления	1

Габаритные и монтажно-присоединительные размеры

1 — Блок клапанов, 2 — Корпус, 3 — Тяги, 4 — Ползун, 5 — Плунжер, 6 — Гидроцилиндр, 7 — Румпель.

Страница заявки на запасные части для Рулевой машины Р12М

Электрогидравлическая рулевая машина Р-32

Электрогидравлическая рулевая машина цилиндрового типа Р-32 с приводом на два руля предназначена для установки и эксплуатации на судах различных классов и назначений.

Конструкция рулевой машины обеспечивает работу с современными отечественными и зарубежными системами управления.

Аварийно-предупредительная сигнализация обеспечивает длительную непрерывную работу без местного контроля и обслуживания.

Рулевая машина Р-32 удовлетворяет всем требованиям российских и зарубежных классификационных обществ.

Срок службы рулевой машины не менее 25 лет.

Предприятие выполняет сервисное обслуживание рулевых машин в период эксплуатации и поставляет необходимые запасные части.

Гарантийный срок до 2-х лет с момента ввода в эксплуатацию.

Основные технические данные
Номинальный крутящий момент на баллере руля, развиваемый рулевой машиной, кН•м	63
Расчетное номинальное рабочее давление в цилиндрах, МПа	10
Наибольший рабочий угол поворота руля от среднего положения на каждый борт	±35º
Время перекладки руля с 35° одного борта на 30° другого на полном ходу судна, с	15
Расстояние между осями баллеров рулей (расстояние между осями баллеров рулей оговаривается при заказе), мм
— I исполнение	1800…3000
— II исполнение	4680
Мощность приводного электродвигателя силового агрегата, кВт	7,5
Частота тока, Гц	50
Напряжение судовой сети, В	380
Масса рулевой машины в объеме поставки, т	1700
Диаметр расточки румпеля под баллер, D, мм	350
Габаритные размеры, мм:
— длина	3440
— ширина	2425
— высота	911

Рулевая машина Р-32 включает в себя два силовых агрегата, каждый из которых обеспечивает спецификационные характеристики рулевых машин.

Система управления осуществляет следующие виды управления: «Автомат», «Следящий», «Простой», «Местный».

По желанию судовладельца рулевая машина может поставляться с аварийным ручным силовым агрегатом.

Рулевая машина может быть укомплектована электрической системой управления с режимом управления «Простой».

Управляемый снаряд и рулевая машина для него

Изобретение относится к области управляемых артиллерийских боеприпасов. Управляемый снаряд содержит корпус, крестообразно расположенные поворотные аэродинамические рули, шпангоут с сообщенными каналами газовой магистрали газовым аккумулятором давления, газовым редуктором и четырьмя рулевыми машинами, кинематически связанными с приводными валами рулей. Снаряд снабжен приводами возврата рулей в нулевое относительно его продольной оси положение, кинематически связанными с приводными валами рулей. Рулевые машины выполнены в виде газовых двигателей одностороннего действия и попарно расположены с двух сторон относительно осей приводных валов, которые установлены в радиальных отверстиях шпангоута и выполнены с цапфами, в торцевых пазах которых с возможностью складывания в корпус шарнирно установлены рули. Каждая рулевая машина связана с приводным валом руля тягой, один конец которой жестко связан с боковым рычагом приводного вала, а другой шарнирно установлен в штоке рулевой машины. В газовой магистрали между газовым аккумулятором давления и газовым редуктором установлен газовый редуктор точного редуцирования. Рулевая машина содержит поршневой газовый двигатель, шаровой затвор, взаимодействующий с толкателем якоря втяжного электромагнита. Газовый двигатель выполнен в виде силового цилиндра одностороннего действия и снабжен приводом возврата поршня в исходное положение. Этот привод размещен в цилиндре со стороны штока поршня и выполнен в виде закрепленных в цилиндре стаканом ограничительной шайбы, размещенной в стакане пружины и взаимодействующей с уступом штока поршня подвижной шайбы, расположенной между пружиной и ограничительной шайбой. Шаровой затвор выполнен из последовательно установленных в силовом цилиндре со стороны рабочего торца поршня и закрепленных корпусом электромагнита упорной шайбы, входного дросселя, направляющей втулки со шлицевым отверстием, в котором установлен шарик, и выходного дросселя. Входной дроссель выполнен в виде шайба с посадочным местом для шарика, образованным глухим осевым отверстием, сообщающимся через диаметральное отверстие с входными радиальными отверстиями силового цилиндра, и сквозными параллельными оси входного дросселя отверстиями. Выходной дроссель выполнен в виде шайбы с посадочным местом для шарика, образованным сквозным осевым отверстием, в котором расположен толкатель якоря электромагнита, и выходной полостью, образованной торцевым поднутрением со стороны электромагнита и сообщенной радиальными отверстиями с выходными радиальными отверстиями силового цилиндра. При этом входной дроссель, направляющая втулка и выходной дроссель герметизированы в силовом цилиндре уплотнительными манжетами. Зазор между нерабочим торцом поршня и ограничительной шайбой выполнен не большим зазора между его рабочим торцом и упорной шайбой. Изобретение позволяет уменьшить габариты и массу отсека управления снаряда за счет реализации трехпозиционного закона управления. 2 с. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретения относятся к области ракетостроения и могут быть использованы в управляемых снарядах (УС), преимущественно артиллерийских УС, с большой (до нескольких десятков километров) дальностью полета.

Известно устройство управления полетом [1] ракеты с крестообразно расположенными поворотными аэродинамическими рулями, которые установлены на осях складывания в шпангоуте корпуса ракеты. В этом устройстве каждый руль приводится в действие своей рулевой машиной, поэтому область рационального применения устройства — стабилизированные по крену ракеты и снаряды. Рулевая машина устройства управления полетом [1] содержит электродвигатель, выходной вал которого связан с рулем зубчатым редуктором и кулачковым механизмом. Однако с точки зрения использования во вращающихся УС электрические рулевые приводы уступают газовым по габаритно-массовым характеристикам. Для вращающихся снарядов необходимы рулевые приводы с более высоким быстродействием, а следовательно, большей мощности.

Длительность работы рулевых приводов УС с дальностью полета до нескольких десятков километров исчисляется минутами. В этих условиях преимущество газового привода, обусловленное меньшими объемом и массой (с учетом габаритов и массы бортового источника питания привода), приходящимися на единицу мощности, становится особенно весомым фактором. Наиболее близка к заявляемому УС по совокупности существенных признаков управляемая ракета, реализующая способ управления [2]. Ракета содержит корпус, крестообразно расположенные поворотные аэродинамические рули, шпангоут с размещенным на нем газовым рулевым приводом. Рулевой привод состоит из сообщенных каналами газовой магистрали газового аккумулятора давления, газового редуктора и четырех рулевых машин, каждая из которых выполнена в виде газового двигателя двухстороннего действия и кинематически связана с осью одного из аэродинамических рулей. Ракета имеет релейный закон управления, при котором каждый руль совершает непрерывное колебательное вращение от упора до упора с частотой управления.

Команда управления реализуется как разница времен нахождения руля на противоположных упорах, соответственно при нулевой команде эти времена равны. Поэтому недостаток релейного закона управления и реализующего его рулевого привода — наличие постоянного расхода рабочего тела из газового источника питания, что при функционировании рулевого привода УС в течение нескольких минут обусловливает необходимость соответствующего увеличения габаритов и массы газового аккумулятора давления. При этом рабочее тело в рулевом приводе расходуется и при нулевой команде управления. Это нерационально по сравнению с трехпозиционным законом управления, когда при нулевой команде управления рули установлены в среднее положение, а расход рабочего тела в рулевом приводе отсутствует. Кроме того, рули ракеты при релейном законе управления практически постоянно находятся в отклоненном положении, что увеличивает лобовое сопротивление ракеты. Каждая рулевая машина ракеты, реализующей способ управления [2], выполнена в виде силового цилиндра двухстороннего действия, управляемого газовым распределительным устройством, в котором шаровой затвор взаимодействует с толкателем якоря втяжного электромагнита.

Поршень силового цилиндра при наполнении рабочим телом одной рабочей полости занимает соответствующее крайнее положение, а при наполнении другой — противоположное крайнее положение, что и позволяет реализовать релейный закон управления рулевым приводом. При этом регулирование потока рабочего тела осуществляется шаровым затвором только в одной рабочей полости (большего объема), а вторая рабочая полость (меньшего объема) постоянно наполнена. Перемещение поршня в сторону регулируемой рабочей полости осуществляется при ее опорожнении за счет разности площадей рабочих торцев поршня. Необходимость преодоления силы сопротивления постоянно наполненной рабочей полости меньшего объема обусловливает примерно трехкратную разницу площадей рабочих торцев поршня, так как создаваемому при этом рулевой машиной усилию противодействует усилие со стороны наполненной полости и нагрузка, создаваемая аэродинамическим рулем. Следовательно, объем большей рабочей полости, через которую происходит расход рабочего тела, также примерно в три раза больше потребного.

Поэтому эта рулевая машина с силовым цилиндром двухстороннего действия, реализующая релейный закон управления, требует большого расхода рабочего тела, что увеличивает габариты источника питания рулевого привода. Решаемая заявляемыми устройствами задача — улучшение габаритно-массовых характеристик УС, а именно уменьшение габаритов и массы отсека управления за счет реализации трехпозиционного закона управления. Решение поставленной задачи достигается тем, что в заявляемый УС, содержащий корпус, крестообразно расположенные поворотные аэродинамические рули, шпангоут с сообщенными каналами газовой магистрали газовым аккумулятором давления, газовым редуктором и четырьмя рулевыми машинами, кинематически связанными с приводными валами рулей, снабжен приводами возврата рулей в нулевое относительно его продольной оси положение, кинематически связанными с приводными валами рулей. При этом рулевые машины выполнены в виде газовых двигателей одностороннего действия и попарно расположены с двух сторон относительно осей приводных валов, которые установлены в радиальных отверстиях шпангоута, жестко связаны попарно осями и выполнены с цапфами, в торцевых пазах которых с возможностью складывания в корпус шарнирно установлены рули, и боковыми рычагами, расположенными на цапфах.

Каждая рулевая машина кинематически связана с приводным валом руля тягой, один конец которой жестко связан с боковым рычагом, а другой — шарнирно установлен в штоке рулевой машины. В газовой магистрали между газовым аккумулятором давления и газовым редуктором установлен газовый редуктор точного редуцирования. Кроме того, решение поставленной задачи достигается тем, что в заявляемой рулевой машине, содержащей поршневой газовый двигатель, шаровой затвор, взаимодействующий с толкателем якоря втяжного электромагнита, газовый двигатель выполнен в виде силового цилиндра одностороннего действия и снабжен приводом возврата поршня в исходное положение. Этот привод размещен в силовом цилиндре со стороны штока поршня и выполнен в виде закрепленных в силовом цилиндре стаканом ограничительной шайбы, размещенной в стакане пружины и взаимодействующей с уступом штока поршня подвижной шайбы, расположенной между пружиной и ограничительной шайбой. Шаровой затвор выполнен из последовательно установленных в силовом цилиндре со стороны рабочего торца поршня и закрепленных корпусом электромагнита упорной шайбы, входного дросселя, направляющей втулки со шлицевым отверстием, в котором установлен шарик, и выходного дросселя.

Входной дроссель выполнен в виде шайбы с посадочным местом для шарика, образованным глухим осевым отверстием, сообщающимся через диаметральное отверстие с входными радиальными отверстиями силового цилиндра, и сквозными параллельными оси входного дросселя отверстиями. Выходной дроссель выполнен в виде шайбы с посадочным местом для шарика, образованным сквозным осевым отверстием, в котором расположен толкатель якоря электромагнита, и выходной полостью, образованной торцевым поднутрением со стороны электромагнита и сообщенной радиальными отверстиями с выходными радиальными отверстиями силового цилиндра. При этом входной дроссель, направляющая втулка и выходной дроссель герметизированы в силовом цилиндре уплотнительными манжетами. Зазор между нерабочим торцем поршня и ограничительной шайбой выполнен не большим зазора между его рабочим торцем и упорной шайбой. Конструкции заявляемых устройств пояснены чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез УС; на фиг.2 — вид на шпангоут корпуса со стороны головной части УС; на фиг.

3 — местный разрез шпангоута по оси приводных валов рулей; на фиг.4 — вид на шпангоут корпуса со стороны хвостовой части УС; на фиг.5 — продольный осевой разрез рулевой машины. В корпусе 1 заявляемого УС закреплен (например, радиальными винтами) шпангоут 2, в радиальных отверстиях которого установлены четыре приводных вала 3, жестко связанных попарно осями 4 посредством штифтов 5. В пазах цапф приводных валов 3 на осях складывания 6 установлены аэродинамические рули 7, раскрывающиеся через пазы в корпусе 1. Цапфы приводных валов 3 снабжены боковыми рычагами 8. На переднем торце шпангоута гайками 9 закреплены четыре рулевых машины 10, расположенных попарно с двух сторон относительно связанных приводных валов 3. Каждая рулевая машина 10 кинематически связана с боковым рычагом 8 приводного вала 3 тягой 11, один конец которой жестко закреплен гайками 12 и 13 в отверстии бокового рычага 8, а другой — шарнирно установлен на оси 14 в штоке поршня 15 рулевой машины 10. Таким образом, рулевые машины 10 кинематически связаны попарно через приводные валы 3 и оси 4, при этом каждая рулевая машина 10 обеспечивает поворот пары аэродинамических рулей 7 только в одну сторону от нулевого (среднего) положения, при котором хорда рулей 7 совпадает с продольной осью УС.

Перемещение каждой пары рулей 7 в нулевое положение осуществляется приводами возврата рулей, которые в заявляемых устройствах выполнены в виде пружин 16 и конструктивно совмещены с рулевыми машинами 10. В резьбовых отверстиях заднего торца шпангоута 2 закреплены газовый аккумулятор давления 17, газовые редукторы предварительного 18 и точного 19 редуцирования. Каналы газовой магистрали: газовый аккумулятор давления 17 — редуктор предварительного редуцирования 18 — редуктор точного редуцирования 19 — рулевые машины 10, выполнены в виде отверстий 20 в шпангоуте 2, расположенных на разных уровнях по его толщине (на фиг.4 отверстия 20 условно показаны пунктирными линиями). Герметичность газовой магистрали обеспечивают резьбовые заглушки 21 отверстий 20. Газовый аккумулятор давления 17 приводится в действие пиротехническим механизмом пуска 22. Заявляемая рулевая машина (см. фиг.5) конструктивно выполнена отдельной сборкой, базовой деталью которой служит корпус 23, выполненный в виде силового цилиндра газового двигателя одностороннего действия с поршнем 15.

Со стороны нерабочего торца поршня 15 (со стороны его штока) в корпусе 23 размещен привод возврата поршня в исходное положение, состоящий из ограничительной шайбы 24, подвижной шайбы 25, взаимодействующей с уступом штока поршня 15, пружины 16 и стакана 26, которым ограничительная шайба 24 и пружина 16 закреплены в корпусе 23. С противоположного торца корпуса 23 установлено газовое распределительное устройство в виде шарового затвора, приводимого в действие втяжным электромагнитом 27, якорь 28 которого снабжен толкателем 29, взаимодействующим с шариком 30. Шаровой затвор состоит из последовательно установленных упорной шайбы 31, входного дросселя 32, направляющей втулки 33 для шарика 30 и выходного дросселя 34, закрепленных электромагнитом 27 в корпусе 23. Входной дроссель 32, выполненный в виде шайбы, имеет посадочное место для шарика 30, образованное глухим центральным отверстием 35, сообщающимся через диаметральное отверстие 36 с входными отверстиями 37 силового цилиндра, выполненными в корпусе 23.

Кроме того, входной дроссель 32 имеет сквозные параллельные его оси отверстия 38 (на фиг.5 показаны пунктирной линией, так как расположены вне плоскости разреза), которые сообщают полость 39 шарового затвора с рабочей полостью 40 силового цилиндра через отверстие в упорной шайбе 31. Направляющая втулка 33 выполнена в виде шайбы с центральным шлицевым отверстием, в котором установлен шарик 30, направляющими для которого служат ребра шлицев. Выходной дроссель 34 выполнен в виде шайбы с центральным отверстием, в котором расположен толкатель 29 якоря 28 электромагнита 27, и выходной полостью 41 шарового затвора, сообщающейся радиальными отверстиями 42 с выходными отверстиями 43 силового цилиндра в корпусе 23. Места установки входного дросселя 32, направляющей втулки 33 и выходного дросселя 34 в корпусе 23 герметизированы манжетами 44, 45, и 46. Якорь 28 поджат пружиной 47 относительно полюса 48 электромагнита 27. Управляемый участок траектории полета УС начинается с раскрытия аэродинамических рулей 7 по команде системы управления.

После раскрытия аэродинамических рулей 7 по сигналу системы управления УС срабатывает пиротехнический механизм пуска 22 газового аккумулятора давления 17 и газ по каналам газовой магистрали поступает в газовый редуктор предварительного редуцирования 18, а затем — в газовый редуктор точного редуцирования 19, на выходе которого давление газа понижается до рабочего давления рулевых машин 10. Трехпозиционное управление УС реализуется подачей команд управления 0 и 1 переменной длительности на рулевые машины 10. Формирование команд в системе управления происходит с учетом вращения УС: в зависимости от его положения по каналу крена рулевые машины 10 поочередно отрабатывают команды по каналам курса и тангажа, при этом для поворота пары жестко связанных рулей 7 на максимальный угол +_m или —_m (_m — максимальный угол отклонения рулей) команда управления подается только на одну из кинематически связанных приводными валами 3 и осью 4 рулевых машин 10. Последовательность подачи и длительность команд определяется системой управления УС и, в общем случае, имеет случайный характер.

При подаче нулевой команды, разделяющей единичные, рули 7 возвращаются в нулевое положение под действием одного из приводов возврата рулей в нулевое положение. Следует отметить, что на аэродинамические рули 7 действует, как правило, пружинный аэродинамический шарнирный момент, под действием которого рули 7 занимают положение аэродинамического равновесия (в отсутствие управляющего момента, создаваемого рулевыми машинами 10 и пружинами 16). Поэтому, учитывая одинаковое направление действия аэродинамического шарнирного момента и момента, создаваемого приводом возврата рулей 7 в нулевое положение, потребная мощность последнего значительно меньше потребной мощности рулевых машин 10. В общем случае приводы возврата рулей могут быть механическими, газовыми или электрическими и иметь различное конструктивное исполнение, однако в заявляемых устройствах четыре привода возврата рулей 7 конструктивно совмещены с рулевыми машинами 10 и выполнены на основе силовой пружины 16. При несущественном усложнении конструкции рулевой машины 10 это способствует улучшению габаритно-массовых характеристик УС.

При отработке рулевым приводом команды в случае релейного закона управления, реализованного в известном устройстве [2], аэродинамический руль дважды перемещается между упорами +_m и —_m. Связанная с расходом рабочего тела механическая работа рулевой машины равна произведению pw_p, где р — рабочее давление рулевой машины, a w_p — объем большей рабочей полости рулевой машины, в которой осуществляется управление потоком рабочего тела. В заявляемом УС с трехпозиционным управлением при отработке эквивалентной команды аэродинамические рули перемещаются рулевой машиной 10 только из нулевого положения до +_m или до —_m. Учитывая, что рабочий объем газового двигателя рулевой машины 10 в этом случае в 2 раза меньше, имеем в 2 раза меньшую механическую работу, совершаемую рулевой машиной 10. Соответственно в 2 раза уменьшается потребный массовый расход рабочего тела рулевого привода, а следовательно, и потребный объем газового аккумулятора давления.

В кинематической схеме заявляемого УС связь поршня 15 каждой рулевой машины 10 с боковым рычагом 8 цапфы приводного вала 3 посредством тяги 11, шарнирно закрепленной на оси 14 в штоке поршня 15 и жестко связанной с боковым рычагом гайками 12 и 13, обеспечивает поступательное перемещение поршня 15 при вращательном движении бокового рычага 8. Кроме того, при сборке УС гайками 12 и 13 выставляется нулевое и крайние угловые положения рулей 7. При нулевом положении рулей 7 поршни 15 кинематически связанных рулевых машин 10 взаимодействуют уступами штоков с подвижными шайбами 25, поджатыми пружинами 16 к ограничительным шайбам 24. Необходимость введения промежуточного газового редуктора точного редуцирования 19 в случае трехпозиционного управления обусловлена более высокой степенью дискретизации процесса потребления рулевым приводом рабочего тела из газового аккумулятора давления 17, так как при нулевых командах на рулевые машины 10 расход газа в рулевом приводе практически отсутствует (расход рабочего тела через технологические зазоры на несколько порядков меньше рабочего расхода через рулевые машины 10).

Поэтому последовательное ступенчатое понижение давления газа аккумулятора давления 17 до рабочего давления рулевых машин посредством двух последовательно включенных газовых редукторов 18 и 19 обеспечивает более точное редуцирование, способствуя снижению уровня непроизводительного расхода рабочего тела, вызванного переходными процессами в газовых редукторах. После газового редуктора точного редуцирования 19 газ по каналам 20 газовой магистрали шпангоута 2 поступает (см. фиг.5) во входные отверстия 37 корпуса 23, диаметральные отверстия 36 и полости глухих центральных отверстий 35 входных дросселей 32 каждой рулевой машины 10. В исходном положении шарик 30 шарового затвора прижат на посадочном месте к входному дросселю 32 толкателем 29 якоря 28 усилием предварительного поджатия пружины 47 электромагнита 27, перекрывая глухое центральное отверстие 35 входного дросселя 32. Таким образом шаровые затворы герметизируют газовую магистраль рулевого привода при нулевой команде управления на рулевые машины 10.

При подаче на электромагнит 27 электрического сигнала, что соответствует единичной команде управления УС, якорь 28 и связанный с ним толкатель 29 перемещаются к полюсу 48, преодолевая пружину 47. Под действием давления газа в полости глухого центрального отверстия 35 входного дросселя 32 шарик 30, освобожденный толкателем 29, перемещается на посадочное место выходного дросселя 34, перекрывая его центральное отверстие. По глухому центральному отверстию входного дросселя 32 газ поступает в полость 39 шарового затвора, а из нее по каналам 38 и через отверстие упорной шайбы 31 — в рабочую полость 40 газового двигателя. Под действием давления газа поршень 15 через подвижную шайбу 25 сжимает пружину 16 и перемещается до упора нерабочим торцем в ограничительную шайбу 24. По окончании действия электрического импульса на электромагнит 27 под действием пружины 47 якорь 28 и толкатель 29 перемещают шарик 30 на его посадочное место входного дросселя 32, вновь герметизируя газовую магистраль рулевого привода по месту установки рулевой машины.

Усилием пружины 16 поршень 15 перемещается до упора подвижной шайбы 25 в ограничительную шайбу 24, т.е. возвращается в исходное положение. При этом газ из рабочей полости 40 газового двигателя сбрасывается в атмосферу (или в сообщающуюся с атмосферой полость отсека управления УС) через отверстие упорной шайбы 31, отверстия 38 входного дросселя 32, полость шарового затвора 39, шлицы отверстия направляющей втулки 33, зазор между толкателем 29 и поверхностью центрального отверстия выходного дросселя 34, выходную полость 41 шарового затвора, радиальные отверстия 42 выходного дросселя 34, выходные радиальные отверстия 43 корпуса 23 и далее через выходные каналы газовой магистрали. Исходное положение поршня 15 определяет подвижная шайба 25, а его рабочий ход — зазор ₁ между ограничительной шайбой 24 и поверхностью нерабочего торца поршня 15. Возможность реализации коромысловой схемы включения двух рулевых машин относительно оси связанных приводных валов 3 обеспечивает условие ₁₂, где ₂ — зазор между поверхностью рабочего торца поршня 15 и упорной шайбой 31.

При этом перемещение поршня 15 в неработающей рулевой машине происходит также на величину ₂, в пределах зазора ₁, а процесс сброса газа из рабочей полости 40 газового двигателя происходит аналогично описанному выше. Таким образом, заявляемые устройства обеспечивают реализацию трехпозиционного управления УС, при котором за счет снижения потребной массы рабочего тела рулевого привода, а также его схемно-конструктивной схемы и компоновки отсека управления существенно улучшаются габаритно-массовые характеристики УС. Источники информации 1. Устройство управления полетом. Патент Франции 2713330, МПК F 42 B 15/01. 2. Способ управления ракетой и устройство для его осуществления. Патент США 3415466, НКИ 244-3.21, 5 МПК F 42 B 15/01.

Формула изобретения

1. Управляемый снаряд, содержащий корпус, крестообразно расположенные поворотные аэродинамические рули, шпангоут с сообщенными каналами газовой магистрали газовым аккумулятором давления, газовым редуктором и четырьмя рулевыми машинами, кинематически связанными с приводными валами рулей, отличающийся тем, что он снабжен приводами возврата рулей в нулевое относительно его продольной оси положение, кинематически связанными с приводными валами рулей, при этом рулевые машины выполнены в виде газовых двигателей одностороннего действия и попарно расположены с двух сторон относительно осей приводных валов, которые жестко связаны попарно осями, установлены в радиальных отверстиях шпангоута и выполнены с цапфами, в торцевых пазах которых с возможностью складывания в корпус шарнирно установлены рули, и боковыми рычагами, расположенными на цапфах, причем каждая рулевая машина кинематически связана с приводным валом руля тягой, один конец которой жестко связан с боковым рычагом, а другой шарнирно установлен в штоке рулевой машины, причем в газовой магистрали между газовым аккумулятором давления и газовым редуктором установлен газовый редуктор точного редуцирования.

2. Рулевая машина, содержащая поршневой газовый двигатель, шаровой затвор, взаимодействующий с толкателем якоря втяжного электромагнита, отличающаяся тем, что газовый двигатель выполнен в виде силового цилиндра одностороннего действия и снабжен приводом возврата поршня в исходное положение, размещенным в силовом цилиндре со стороны штока поршня и выполненным в виде закрепленных в силовом цилиндре стаканом ограничительной шайбы, размещенной в стакане пружины и взаимодействующей с уступом штока поршня подвижной шайбы, расположенной между ограничительной шайбой и пружиной, а шаровой затвор выполнен из последовательно установленных в силовом цилиндре со стороны рабочего торца поршня и закрепленных корпусом электромагнита упорной шайбы, входного дросселя в виде шайбы с посадочным местом для шарика, образованным глухим осевым отверстием, сообщающимся через диаметральное отверстие с входными радиальными отверстиями силового цилиндра, и сквозными параллельными оси входного дросселя отверстиями, направляющей втулки со шлицевым отверстием, в котором установлен шарик, и выходного дросселя в виде шайбы с посадочным местом для шарика, образованным сквозным осевым отверстием, в котором размещен толкатель якоря электромагнита, и выходной полостью, образованной торцевым поднутрением со стороны электромагнита и сообщенной радиальными отверстиями с выходными радиальными отверстиями силового цилиндра, причем входной дроссель, направляющая втулка и выходной дроссель герметизированы в силовом цилиндре уплотнительными манжетами, а зазор между нерабочим торцом поршня и ограничительной шайбой выполнен не большим зазора между его рабочим торцом и упорной шайбой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

QZ4A — Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Государственное унитарное предприятие «КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Дочернее открытое акционерное общество «Научно-производственный центр высокоточной техники «Ижмаш»

Характер внесенных изменений (дополнений):Внесены изменения, не относящиеся к определению сторон и предмету договора.

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения: 23.08.2005 № РД0001693

Извещение опубликовано: 10.06.2007 БИ: 16/2007

* ИЛ — исключительная лицензия НИЛ — неисключительная лицензия

Рулевые машины — Устройства для управления судном

Описание

Рулевая машинаРО 5 с системой управления АИСТ 2- 01

Привод бойлера к рулевой машине РО 1

Рулевая машина РО-5

Рулевая машина относится к главным вспомогательным судовым механизмам. Она служит для безопасности и управляемости суда. В зависимости от условий плавания она разворачивает насадку или баллер руля на требуемые углы для того, чтобы удержать судно на курсе или же с целью маневрирования.

Большинство российских и зарубежных судов морского флота оснащены ЭГРМ с системой управления электрического вида как «Аист». Рулевая машина ро-5 является именно таким судовым оснащением. Это – рулевая машина с гидравлическими передачами от электрического двигателя. Современное оборудование устанавливают у головы самого баллера в помещении румпельном, а системой непосредственного управления служат гидравлические или же электрические телепередачи. Также двигатели могут быть паровыми или же электрическими, но паровые виды уже не устанавливаются на современные суда.

Рулевая машина ро-5 соответствует следующим требованиям: безопасная и надежная работа не зависимо от условий навигации, живучесть, экономичность, управление заданным углом и скоростью перекладки руля при самой высокой скорости, простой уход и обслуживание, возможность управлять с различного местонахождения, быстрый переход от главного управления ко вторичному, небольшая масса и габариты, удобное управление.
Рулевая электрогидравлическая машина ро-5 оснащена гидробаком, электрощитом, поводком баллера. Колонки управления также идут в комплекте с прибором. Крутящий момент – 2,5 тонн на квадратный сантиметр. Эта машина имеет исполнительный механизм ИМ 2. Все клапаны оснащены пробками с заводскими печатями.

Таким образом, рулевая машина ро-5 играет важную роль в безопасности и маневренности судна, поэтому ее исправность должна быть гарантирована производителем. Завод-изготовитель проводит все требуемые услуги по обслуживанию.
Помните, что вся работа с электроприборами проводится только тогда, когда нет напряжения. Поэтому при проверке двигателя будьте бдительны. Также при разборке детали промываются спиртом, и поэтому оборудование нужно держать вдали от открытого пламени.

Рулевые машины | Лопастные рулевые машины

Благодаря усилиям отдела исследований и разработок лопастные рулевые машины исключают проблему внутренней утечки, которая является бедой для многих гидравлических рулевых машин. Наши судовые рулевые машины были одобрены Классификационным обществом Китая, Бюро Веритас и другими классификационными обществами, и широко используются для целого ряда различных судов. Благодаря высокой маневренности угол перекладки руля лопастной гидравлической рулевой машины имеет максимальный диапазон ±65°. Номинальный крутящий момент может быть достигнут под любым углом перекладки руля, что позволяет обеспечить достаточную маневренность в узких местах.

Особенности
1. Компактность, занимает небольшую площадь.
2. Широкий диапазон угла перекладки руля: до ±65°.
3. Простота установки для всех видов рулей. Нет Необходимости использовать подшипник барреля руля.
4. Хорошая способность уплотнения при скорости отключения менее 0.5°/мин.
5. Низкий уровень шума и хорошая ударопрочность.

По сравнению с лопастными рулевыми машинами от других китайских производителей наша продукция имеет следующие преимущества
1. Высокая надежность: даже после 3000 часов непрерывных испытаний на надежность не произошло никаких сбоев.
2. Экологическая адаптируемость: результаты испытаний на воздействие окружающей среды и испытаний на электромагнитную совместимость отвечают требованиям стандарта GJB150A-2009.
3. Высокие эксплуатационные характеристики и низкая внутренняя утечка: объем утечки в 2 раза ниже допустимого значения, указанного в промышленных стандартах, а масса изделия составляет 85-90% от стандартного значения. Это гарантирует низкое тепловыделение и высокую эффективность.

Технические параметры
Номинальный крутящий момент: 10~900 кН*м
Диаметр баллера руля: Ø80~Ø430 мм
Максимальный угол перекладки руля с электродвигателем: ±35°, ±45°, ±65°
Максимальный угол перекладки руля с механическим двигателем: ±36.5°, ±46.5°, ±66.5°
Время перекладки руля от 35° одного борта до 30° другого борта: ≤28 сек при одном насосе; ≤14 сек при двух насосах
Время перекладки руля от 45° одного борта до 40° другого борта: ≤25 сек при одном насосе (следование по реке)
Максимальное рабочее давление: 5~8 МПа
Давление начала открытие предохранительного клапана: 6. 25~10 МПа

Гидравлическая силовая установка (ГСУ)
Рулевая машина
Гидродинамическая тест-система рулевой машины

Технические характеристики (угол перекладки руля ±35°)

Рулевая машина	Рабочий крутящий момент (кН*м)	Макс. диаметр баллера руля (мм)	Диаметр (мм)	Высота (мм)	Макс . радиальная нагрузка (кН)	Макс . осевая нагрузка (кН)
YDZ20/2	20	Φ 180	470×470	340	260	130
YDZ25/2	25	Φ 180	470× 470	420	260	130
YDZ31. 5/2	31.5	Φ180	470×470	420	260	150
YDZ40/2	40	Φ180	470×470	480	260	150
YDZ50/2	50	Φ180	Φ730	400	350	150
YDZ63/2	63	Φ180	Φ730	400	350	150
YDZ80/2	80	Φ180	Φ730	480	350	150
YDZ100/2	100	Φ230	Φ810	580	350	240
YDZ125/2	125	Φ230	Φ810	620	350	240
YDZ160/2	160	Φ280	Φ920	610	850	360
YDZ200/2	200	Φ305	Φ1045	660	900	450
YDZ250/2	250	Φ305	Φ1045	660	900	450
YDZ320/2	320	Φ305	Φ1045	780	900	450
YDZ400/2	400	Φ360	Φ1250	800	1500	560
YDZ500/2	500	Φ360	Φ1250	800	1500	560
YDZ630/2	630	Φ360	Φ1250	920	1500	560
YDZ800/3	800	Φ390	Φ1480	1020	2300	605
YDZ1000/4	1000	Φ450	Φ1700	1130	2900	700
YDZ1250/5	1250	Φ450	Φ1700	1230	2900	700

Технические характеристики (угол перекладки руля ±65°)

Рулевая машина	Рабочий крутящий момент (кН*м)	Макс. диаметр баллера руля (мм)	Диаметр (мм)	Высота (мм)	Макс . радиальная нагрузка (кН)	Макс . осевая нагрузка (кН)
YDZ16/2	16	Φ140	囗 470×470	400	260	130
YDZ20/2	20	Φ140	囗 470×470	400	260	130
YDZ25/2	25	Φ140	囗 470×470	460	260	130
YDZ31.5/2	31.5	Φ180	Φ730	420	350	150
YDZ40/2	40	Φ180	Φ730	420	350	150
YDZ50/2	50	Φ210	Φ820	580	350	150
YDZ63/2	63	Φ210	Φ820	580	350	240
YDZ80/2	80	Φ210	Φ820	550	350	240
YDZ100/2	100	Φ280	Φ820	620	850	360
YDZ125/2	125	Φ280	Φ1045	660	900	450
YDZ160/2	160	Φ280	Φ1045	660	900	450
YDZ200/2	200	Φ280	Φ1045	750	900	450
YDZ250/2	250	Φ305	Φ1050	620	1000	450
YDZ320/2	320	Φ305	Φ1050	750	1000	450
YDZ400/2	400	Φ360	Φ1250	900	1500	560
YDZ500/2	500	Φ390	Φ1480	900	2200	605
YDZ630/2	630	Φ390	Φ1480	900	2200	605

Мы предлагаем производство рулевых машин по ТУ заказчика.

Схематическое изображение рулевой машины

Рулевая машина РГ-1,6, запчасти

Выберите категорию:

Все 4Ч 8,5/11 — 6Ч 9.5/11 8Ч 9,5/10 4Ч 10,5/13 6Ч 12/14 Д6 — Д12 ЯАЗ-204, ЯАЗ-206 Мультикар-25 (IFA Multicar 25 ) VD 14,5/12 (IFA-50) 3Д20, УТД-20 В-46 6ЧН 18/22 » Реверс-редуктор 27РРП-300(230) ЧН 21/21 6Ч 23/30 ЧН 25/34 » Турбокомпрессор ТК23Н-06 VD 26/20 ДР 30/50 6ЧН 40/46 Pielstick PC2-5 Д42 Д49 Д50 (Пензадизельмаш) Д-100 ДКРН ДПРН 23х2/30 (Русский дизель) Д3900, Д2500 Балканкар SKL (NVD-26, 36, 48) » NVD-26 » NVD-36 » NVD-48 Г60-Г72 Шкода 6S-160 Шкода-275 М400 (401), М500, М756 («Звезда») 14Д40-11Д45 ЯМЗ 236/238 SULZER Sulzer BAh32 WARTSILA TD226 Weichai-Deutz Weichai 8170, 6170 Weichai WD618 Wola Н12, H6 Судовые и промышленные дизели ОАО «Дагдизель» Насосное оборудование, запчасти » Насосы ЦВС 4/40 и ЦВС 10/40 » Насосы НЦВ/НЦВС, запчасти » Насосы НЦКГ, запчасти » Насосы ЭКН, запчасти » Насосы НМШ/ШФ, запчасти » Насосы ФГС 25/14, запчасти Компрессоры » Компрессор КВД-М(Г) » Компрессор 2ОК1 » Компрессор ЭКП 70/25 (ЭКП 210/25) » Компрессор ФУ-40, ФУУ-80 » Компрессор К2-150 » Компрессор 1П10-1-02 (ФВ-6) » Компрессор ДК-2 » Компрессор ЭК-16 » Компресор ЭК-3, ЭК-7,5 ЭК-10 » Компрессор КТ-6 » Компрессоры «Пензакомпрессормаш» » Компрессор ОК3 » Компрессор 4ВУ1-5/9 » Компрессоры ДАУ50, ДАУ80, АУ300 » Компрессор ПД-55 (П-110, П-220) » Компрессор СО 7Б, СО 243 » Компрессор У43102А » Компрессор АК-150 » Компрессоры ЭК4, ЭК7 Сепараторы » Сепаратор СЦ-1,5; СЦ-3 » Сепаратор СЛ-3 » Сепараторы Alfa Laval Контрольно-измерительные приборы (КИПиА) » Тахометры » Датчики-реле уровня » Приборы температуры » Приборы давления » Щитовые и другие измерительные приборы » Судовая электрика и автоматика » Реле промежуточные Судовая арматура Котельное оборудование, запчасти Топливная аппаратура Электрооборудование » Генераторы, Стартеры » Контакторы » Автоматы, выключатели, переключатели, вилки, розетки » Трансформаторы » Светильники, прожекторы » Низковольтное оборудование » Пускатели » Электродвигатели Электрооборудование портальных кранов » Реле крановые » Камеры и катушки » Контакторы и контакты крановые » Выключатели крановые » Токоприемники, щеткодержатели и комплектующие Фильтры и фильтроэлементы Торцевые уплотнения Охладители МХД, ВХД Протекторы судовые Аварийно-спасательное оборудование и снабжение Судовые насосы железнодорожное обрудование Судовая гидравлика Специнструмент, оснастка MAN D2842 LE 413 Фильтры гидравлической системы ФГС Фильтроэлементы ФГС Судовая сигнальная пиротехника Эжекторы Судовая громкоговорящая связь Свечи зажигания ГАЗ-53 Автозапчасти Подогреватели ПЖД Турбокомпрессор ТК-30, запчасти МТЛБ Контроллеры, кулачковые элементы РТИ на винт регулируемого шага БМК-130 Спецтехника, приборы и оборудование Cummins Прокладки лодочных моторов А-01, А-41, Д-447, Д-461, Д-467 ЗИП к электродвигателям МАП

Понимание рулевого механизма на кораблях

Все мы знакомы с использованием руля, который помогает поворачивать судно по мере необходимости. Руль — основная система для всего движения и управления кораблем. Но мы не должны забывать, что вся работа руля направления зависит от другой поворотной системы, которая называется Steering Gear .

Рулевой механизм

, интегрированный с системой руля, определяет полный «поворотный механизм», обязательный для каждого судна независимо от размера, типа и режима работы.

Система рулевого управления была неотъемлемой частью судового оборудования с момента появления первых кораблей, которые управлялись вручную.

Рисунок 1: Ручной штурвал у штурвала старых кораблей

Система рулевого управления на корабле

Эффективность работы рулевого механизма зависит от некоторых основных аспектов. Эти основные требования, которым должны соответствовать все рулевые механизмы, руководствуются правилами, установленными классификационными обществами.Кратко их можно обозначить как:

В соответствии со стандартными требованиями рулевой механизм должен обеспечивать управление судном от 35 градусов по левому борту до 35 градусов по правому борту и наоборот, когда судно движется вперед с постоянной лобовой скоростью для максимальной продолжительной номинальной скорости вращения вала. и летняя грузовая ватерлиния в течение максимум 28 секунд
При неработающем одном из силовых агрегатов руль должен быть способен поворачиваться на 15 градусов по левому борту на 15 градусов по правому борту (и наоборот) в течение 1 минуты, когда судно движется со скоростью, равной половине своей номинальной максимальной скорости или 7 узлов ( в зависимости от того, что больше) на летней грузовой марке
Основные силовые агрегаты и системы управления должны быть дублированы, чтобы в случае выхода из строя одного из них другой мог легко заменить их в качестве резервного.

Аварийный источник питания: Рулевой привод должен быть снабжен дополнительным силовым агрегатом (гидронасос и т. Д.).), подключенного к аварийному источнику питания от аварийного генератора, который должен быть способен поворачивать руль направления с 15 градусов с одного борта на другой в течение 60 секунд при движении судна с максимальной эксплуатационной скоростью или 7 узлов, в зависимости от того, что больше

Типы рулевых механизмов на кораблях

По мере того, как корабли продолжали расти в размерах и становились все быстрее, были внедрены современные системы, упрощающие человеческие усилия. В основном, есть два типа широко используемых рулевых приводов:

Гидравлический
Электрогидравлический тип

Несмотря на то, что система претерпела значительные изменения, основная физика работы осталась прежней.

Рисунок 2: Современное усовершенствованное рулевое управление на штурвале

Основное управление операциями рулевого управления осуществляется с руля любого корабля, аналогично автомобилю, где весь контроль над «управляемостью» транспортного средства лежит на рулевом колесе водителя. «Управляющая сила» для поворота снимается с рулевого колеса, которое достигает системы рулевого механизма.

Система рулевого механизма создает крутящую силу определенного масштаба, которая затем, в свою очередь, передается баллеру руля, который поворачивает руль направления.Промежуточные системы рулевого управления современного корабля могут быть самыми разнообразными, и каждый маленький компонент выполняет свою уникальную функцию. Мы не обсуждаем подробно каждый такой компонент.

Более точная иллюстрация точной последовательности работы в простой системе руля направления приведена на следующем рисунке.

Рисунок 3: Схема примитивной системы рулевого механизма — Источники: wikipedia.org

Рисунок 4: Типичное изображение рулевого механизма на корабле

В состав рулевой системы входят:

Приводы руля направления
Блоки питания
Другое вспомогательное оборудование, необходимое для поворота руля направления путем приложения крутящего момента
Гидравлические насосы и клапаны

В гидравлических и электрогидравлических системах гидравлическое давление создается гидравлическими насосами, которые в основном приводятся в действие электродвигателями (электрогидравлические системы) или иногда чисто механическими средствами (гидравлические системы).

Однако в настоящее время на судах преобладают в основном современные электрогидравлические системы. Эти гидравлические насосы играют решающую роль в создании необходимого давления для создания движений в рулевом механизме, которые могут вызвать необходимые вращающие моменты в системе руля направления.

Эти насосы бывают двух основных типов:

Радиально-поршневой тип (Hele-Shaw)
Аксиально-поршневого типа (наклонная шайба)

Приводы обеспечивают координацию между создаваемым гидравлическим давлением от насосов (конечно, с электрическим приводом) и баллером руля, преобразовывая его в механическую силу, создающую вращающий момент для руля направления.Приводы в настоящее время в основном имеют электрический привод от силовых агрегатов.

Эти приводы, в свою очередь, могут быть двух типов:

Поршневой или цилиндрический
Ротор лопастного типа

Типы приводных систем отражают типы рулевых механизмов, имеющихся на судах, которые также подразделяются на устройства типа поршневого и поворотно-лопастного типа соответственно.

Давайте кратко их обсудим.

Система рулевого механизма поршневого типа

Рулевой механизм поршневого типа — одна из широко используемых конструкций рулевого механизма, и его конструкция довольно дорога.Основной принцип такой же, как у двигателя или подъемника с гидравлическим приводом.

Четыре гидроцилиндра прикреплены к двум рычагам приводного диска с обеих сторон. Эти цилиндры напрямую соединены с гидравлическими насосами с электрическим приводом, которые создают гидравлическое давление по трубам. Это поле гидравлического давления, присутствующее в насосах, передает движение гидроцилиндрам, которые, в свою очередь, соответствуют исполнительному механизму, действующему на баллер руля. Как мы знаем, баллер руля является неотъемлемой частью всего устройства рулевого управления корабля и определяет точное поведение руля направления.

Чувство поворота руля направления определяется действием гидравлического насоса. Физика, лежащая в основе его функции, может быть лучше объяснена с помощью следующего рисунка.

Рисунок 5: Рулевой механизм поршневого типа

Здесь цилиндры, обозначенные A и C, подключены к напорной стороне насоса. Это создает положительное давление в поршневых цилиндрах. Напротив, два других цилиндра B и D подключены к стороне всасывания насоса. Это создает в цилиндрах разрежение.Результирующие силы создают вращающий момент по часовой стрелке на руле направления. Проще говоря, положительное и отрицательное давление от насосов создают боковые силы на гидроцилиндрах, которые создают пару для поворота баллера руля.

Точно так же, если повернуть его против часовой стрелки, выполняется обратное, а именно. нагнетательные концы насосов соединены с цилиндрами B и D, а сторона всасывания насосов — с A и C. Этот поток обратного давления от гидравлических насосов достигается с помощью регулирующих клапанов, управляемых из рулевой рубки.

Рулевой механизм цилиндрического типа обеспечивает значительно высокое значение крутящего момента при заданной прилагаемой мощности. Давление гидравлического масла варьируется от 100 бар до 175 бар с в зависимости от размера руля направления и требуемого крутящего момента.

Пластинчато-поворотный рулевой механизм

В поворотно-лопастном рулевом механизме имеется неподвижный корпус, в котором вращаются две лопатки. Корпус вместе с лопатками образуют четыре камеры. Физика его работы аналогична типу поршня с небольшой разницей.

Рисунок 6: Рулевой механизм пластинчато-поворотного типа

Когда камеры A и C находятся под давлением, лопатки вращаются против часовой стрелки. A и C подключены к стороне нагнетания насоса, а камеры B и D подключены к стороне всасывания насоса.

Аналогичным образом, когда требуется вращение по часовой стрелке, B и D подсоединяются к напорной стороне насоса, а A и C подсоединяются к стороне всасывания насоса. Как и выше, он также управляется специализированными регулирующими клапанами.

Таким образом, перепад давления в камерах вызывает вращательные моменты в лопатке.

Конструкция поворотно-лопастного типа используется, когда требуется давление от 60 до 100 бар для создания необходимого крутящего момента. Это главное преимущество поворотно-лопастного рулевого механизма, требующего меньшего гидравлического давления и, следовательно, мощности для создания такого же крутящего момента, как у поршневого типа.

Имеются 3 фиксированных и 3 подвижных лопасти, которые могут изменять угол поворота руля до 70 градусов, т.е.е 35 градусов с каждой стороны.

Такая компоновка имеет ряд других преимуществ, таких как более низкая стоимость установки, меньший вес и меньшая занимаемая площадь.

Неподвижные и вращающиеся лопатки из чугуна с шаровидным графитом. В поворотных лопатках часто предусмотрены ключи для обеспечения надлежащей прочности и ориентации.

Дополнительное чтение:

8 общих проблем, обнаруженных в системе рулевого управления кораблей

Порядок испытаний рулевых механизмов

Процедура запуска аварийного рулевого механизма

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не берут на себя ответственность за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Ищете практичные, но доступные морские ресурсы? Ознакомьтесь с цифровыми руководствами Marine Insight: Электронные книги для палубного отдела — Ресурсы по различным темам, связанным с палубным оборудованием и операциями. Электронные книги для машинного отделения — Ресурсы по различным темам, связанным с механизмами и операциями машинного отделения. Экономьте по-крупному с помощью комбо-пакетов — Наборы цифровых ресурсов, которые помогут вам сэкономить по-крупному и включают дополнительные бесплатные бонусы. Электронные книги по судовым электрическим системам — Цифровые ресурсы по проектированию, обслуживанию и поиску и устранению неисправностей морских электрических систем

Теги: рулевой механизм

Механический рулевой механизм и рычаг

Статья из серии «Оглядываясь назад, но двигаясь вперед», журнал
Skinned Knuckles, июнь 2016 г.
, Орест Лазарович

Механизм рулевого привода позволяет водителю поворачивать передние колеса автомобиля.Сюда входят рулевое колесо, коробка рулевого механизма, рычаг подъемника, тяга, рулевые тяги, рулевые рычаги и поворотные кулаки, которые поддерживают колеса. Поворот рулевого колеса влево или вправо поворачивает вал рулевого управления, к которому прикреплена червячная передача внутри коробки передач. Рулевой червячный механизм перемещает секторную шестерню, и это движение передается штанге шатуна, которая перемещается вперед и назад. Тяга, соединенная с рычагом подъемника, передает это движение на рулевые тяги, которые соединены с рычагами рулевого управления.Рулевые рычаги поворачивают поворотные кулаки и колеса, которые поворачиваются влево или вправо на передней подвеске.

Используется четыре стандартных рулевых механизма с ручным управлением. Червяк и сектор, червяк и ролик, рециркуляционный шаровой руль и реечная шестерня. В червячном и секторном исполнении червяк подсоединяется к концу рулевого вала. Сектор установлен на секторном валу. Зубцы червяка зацепляются с зубьями сектора. В этой конструкции очень высокое трение, поскольку большая часть нагрузки сосредоточена на шестернях в их точках зацепления.Червяк и ролик аналогичен червячно-секторному типу. На валу ролика установлен зубчатый ролик, на рулевом валу — червячная передача. Зубья шестерни червячной передачи зацепляются с роликом, и движение передается. Ролик установлен на шарикоподшипнике. Этот подшипник обеспечивает низкое трение, поскольку принимает на себя нагрузку, а ролик распределяет износ более равномерно. Рулевое управление с рециркуляцией шариков обеспечивает чрезвычайно низкое трение и потери мощности. Шариковая гайка на подшипниках находится в зацеплении с червячной передачей и болтается вверх и вниз относительно движения червяка.Реечное рулевое управление состоит из шестерни, прикрепленной к рулевому валу, которая входит в зацепление с плоской рейкой. Пин-ион перемещается влево или вправо по стойке для перемещения опорных катков.

Расположение рулевых тяг различается в зависимости от потребности и базовой конструкции. Есть два основных типа систем рулевого управления; те, у которых есть штатив и рулевой механизм, и те, которые используют реечное рулевое управление. Наиболее распространенным типом рулевого управления с использованием штанги шатуна является тип параллелограмма. В нем используются две рулевые тяги и центральное звено между рулевыми тягами. На стороне пассажира есть натяжной рычаг, а со стороны водителя — рычаг подъемника, которые крепятся к центральному звену.Когда рулевое колесо поворачивается, центральная тяга передает движение рулевым рычагам и внешним рулевым тягам. Все шарниры, на которых крепятся эти компоненты, используют маленькие шаровые опоры для обеспечения свободы движения. Две стороны рычажного механизма проходят параллельно друг другу на равном расстоянии, образуя параллелограммный рулевой рычаг. В реечной системе центральная штанга заменена рулевой рейкой, которая представляет собой длинную зубчатую штангу с тяговыми штангами, прикрепленными к каждому концу. На конце рулевого вала находится шестерня, которая входит в зацепление с рейкой.Когда рулевое колесо поворачивается, ведущая шестерня вращается, и она перемещает рейку слева направо. При изменении размера ведущей шестерни изменяется передаточное отношение рулевого управления.

Дорожное испытание

Во время дорожных испытаний обратите внимание на необычные шумы, связанные с подвеской и рулевым управлением. Убедитесь в отсутствии проблем с рулевым управлением, таких как отклонение или смещение рулевого колеса, высокое усилие рулевого управления и заедание, чрезмерный свободный ход рулевого колеса, возврат рулевого колеса и перекос переднего колеса. Вернувшись в магазин, поднимите переднюю часть автомобиля на стойках безопасности.Осмотрите на предмет изношенных деталей подвески и / или изношенных шин. Жесткое рулевое управление может быть вызвано повреждением рулевой тяги, изношенным рулевым механизмом, поврежденными шпинделями и изогнутыми рулевыми рычагами, вызывающими неправильные углы поворота. Шимминг передних шин может быть вызван дисбалансом и / или износом шин. Нестабильность автомобиля может быть вызвана перекосом трансмиссии, дисбалансом трансмиссии или неравномерным распределением веса между колесами. Осмотрите амортизаторы или стойки на предмет ослабленных крепежных втулок и болтов. Эксамин на утечки.Проверьте ступичные подшипники на предмет бокового смещения. Осмотрите рулевые тяги и концы рулевых тяг на предмет износа (ослабления). Осмотрите на предмет ослабленных болтов крепления рулевого механизма, изношенных монтажных кронштейнов и втулок. Замените изношенные детали и / или отрегулируйте подшипники передних колес.

Механический рулевой механизм

Коробка передач крепится к раме и может быть напрямую соединена с рулевым валом и колесом или с помощью карданного шарнира / тряпичного соединения. Проверьте наличие чрезмерного люфта (более 1½ — 2 дюймов) на рулевом колесе.Проверьте карданный шарнир рулевого вала на износ, если рулевой механизм такого типа. Если они изношены, замените их. Убедитесь, что штанга шатуна плотно прилегает к валу сектора. Рулевое колесо должно начать перемещать штангу питмена в пределах разрешенного диапазона. В противном случае в коробке передач есть регулировка, чтобы уменьшить свободный ход. Есть две регулировки: предварительный натяг червячного подшипника и зацеп секторного вала. Проверьте уровень смазки, и, если он низкий, проверьте, нет ли утечки прокладки, утечки через уплотнение секторного вала или трещин в коробке передач.Чтобы заменить уплотнение, необходимо снять рычаг шатуна. Если коробка передач треснула, обратитесь к местному переработчику запчастей.

Замена тряпичного соединения

Тряпичная муфта — это, по сути, гаситель колебаний. Он предотвращает передачу вибрации шасси через рулевую колонку на рулевое колесо. Он также может исправить небольшое смещение рулевого вала и коробки передач. Доступны комплекты для замены тряпичного шарнира на универсальный шарнир. Закройте левое крыло защитным кожухом, чтобы пряжка ремня не повредила лакокрасочное покрытие.Для замены ветоши шарнира снимите болты крепления муфты к рулевому механизму и рулевому валу. Ослабьте кронштейны рулевой колонки, чтобы можно было потянуть ее назад и снять рулевой вал с муфты. Снимите муфту с коробки передач. Отнесите муфту в магазин автозапчастей и купите ремонтный комплект, который включает новые болты и шайбы, если вы хотите / нуждаетесь в опыте восстановления, или купите новую муфту. Установите в автомобиль новый или восстановленный тряпичный шарнир. Чрезмерный люфт рулевого колеса теперь исправлен, если это было проблемой.В противном случае может потребоваться регулировка рулевого механизма.

Регулировочный червяк и ролик

Редукторы червячно-роликового типа были представлены в 1926 году и используются до сих пор. Червячные и роликовые шестерни в стиле Gemmer были популярными коробками передач в автомобилях Ford и Chrysler в течение 30-х и до начала 60-х годов. Ролик ездит на игольчатых подшипниках и устанавливается на вал в начале сектора. Вращающийся ролик взаимодействует с червяком, и трение намного меньше, чем у червяка и конструкции с фиксированными зубьями.Трение качения намного более плавное, чем трение скольжения. Были популярны два дизайна Геммера. В моделях Ford 1937-52 годов использовался двухзубый каток, а в моделях 1953-60 годов — трехзубый каток, обеспечивающий более длительный срок службы. Есть несколько точек износа (червячные зубья и зубья ролика, а также верхняя и нижняя червячные втулки), но их можно отрегулировать. Втулки секторного вала и сальник являются заменяемыми.

Регулировка предварительного натяга подшипника рулевого вала

Сядьте на место водителя и проверьте осевой люфт рулевого вала, потянув / надавив на рулевое колесо.Если есть люфт, его необходимо отрегулировать, чтобы установить предварительный натяг подшипника. Промыть механическую коробку передач и зону вала шатуна. Поднимите переднюю часть автомобиля на стойках безопасности. Снимите левую переднюю шину и колесо. Отсоедините рулевую тягу (тягово-тяговое звено) от рычага подъемника. Если шар на штанге шатуна изношен овальной формы, замените штангу шатуна. Перемещайте руку питмена вверх / вниз и в стороны. Если здесь есть движение и масло протекает через сальник, втулки необходимо заменить. Если секторный вал изношен в этой области, вам предстоит дорогостоящий ремонт.Если движение руки шатуна не является чрезмерным, вы можете попробовать новое уплотнение. Чтобы установить новое уплотнение, необходимо снять шток шатуна. Проверьте момент затяжки гайки рычага подъемника. На некоторых транспортных средствах он может достигать более 200 футов / фунтов. Это должно быть плотно.

Сдвиньте под автомобиль на ходовой части и найдите четыре болта, которые удерживают торцевую крышку на месте. Найдите емкость, чтобы собрать любое масло. Снимите болты и аккуратно отделите регулировочные шайбы с помощью ножа для резки бумаги. Вы обнаружите, что металлические прокладки легче отделить, чем бумажные.Снимайте прокладку по одной, разрезая верхний край прокладки, если рупорная проволока находится на месте. Снова затяните болты и проверьте осевой люфт, повернув рулевое колесо вправо и влево до упора. Повторяйте эту процедуру до тех пор, пока не исчезнет заметный люфт. Снова затяните болты. Если у вас есть пружинная шкала, проверьте предварительный натяг подшипника. Прикрепите шкалу к внешнему ободу рулевого колеса. Если усилие меньше 1,5 фунта, снимите прокладку и повторите испытание. Если усилие превышает 1,5 фунта, добавляйте необходимые прокладки, пока не будет установлен предварительный натяг подшипника.Руль должен плавно поворачиваться слева направо.

Установка сетки вала сектора

Ослабьте регулировочный винт секторного вала в крышке. Когда рулевое колесо находится в центральном положении, слегка затяните регулировочный винт. Не перетягивайте. Перед перемещением штанги шатуна проверьте величину свободного хода рулевого колеса. Перемещение рулевого колеса может составлять 1½ — 2 дюйма. Используйте шкалу пружин на ободе рулевого колеса, и, если усилие натяжения превышает 2,5 фунта, слегка ослабьте регулировочный винт.Рулевое колесо должно свободно поворачиваться из одного крайнего положения в другое, без заеданий и жесткости. Когда вы довольны движением рулевого колеса, затяните контргайку на регулировочном винте. Если колесо не вращается свободно, коробку передач необходимо отремонтировать. Перепроверьте с пружинной шкалой. Подсоедините штангу шатуна к рулевой тяги. Вверните пробку фиксатора до упора, а затем снова поверните туда, где вы можете вставить шплинт. Смажьте шарнир. Залейте в коробку передач подходящую смазку (масло для гипоидных передач мощностью 90 Вт).Заменить колесо и шину. Еще раз проверьте схождение. Дорожный тест.

Рулевое управление с шарико-гайкой и рециркуляцией

Saginaw, подразделение General Motors, разработало эту конструкцию. Стойка для мячей несет нагрузку, и силы трения значительно снижаются. На поверхности червячного вала имеется паз. Эта прецизионная канавка представляет собой внутреннюю половину кольца шарикоподшипника внутри стойки шариковых гаек. Другая обработанная канавка служит внешней обоймой шара. Набор шариковых подшипников в направляющих трубках непрерывно катится вокруг вала и шариковой гайки.Посадка шарикового подшипника точна. Когда рулевое колесо вращает вал червяка, рейка с шариковой гайкой плавно перемещается вверх и вниз по валу. Зубья на рейке для шариков входят в зацепление с зубьями на внутреннем конце секторного вала. Хотя зубья сектора не вращаются, нагрузка на шариковую гайку равномерно распределяется по набору шарикоподшипников. Результат — более плавное и легкое рулевое управление, чем у роликовой коробки передач. Конструкция с рециркуляционным шариком и гайкой Saginaw — лучшая на сегодняшний день конструкция для рулевых коробок типа самосвала, и производители транспортных средств использовали эту конструкцию в 1990-х годах для обеспечения долговечности и прочности конструкции.

Тип рулевого управления с шариковой гайкой, используемого в автомобиле, см. В руководстве по обслуживанию. Обратите внимание, требует ли регулировка отсоединения рулевой тяги. Проверьте уровень смазки редуктора. Смазка зубчатой передачи может вытечь Прежде чем снимать пробку, очистите область вокруг заливной пробки. Уровень смазки редуктора должен быть у основания резьбы заглушки в корпусе. Залейте смазку для гипоидных передач мощностью 90 Вт. Некоторые рулевые механизмы не имеют заливной пробки. Снимите нижний болт на крышке редуктора и залейте через верхний болт, пока смазка не потечет из нижнего отверстия.Некоторые производители рекомендуют смешивать смазку для чашек и трансмиссионную смазку на автомобилях с большим пробегом.

Регулировка передач

В рулевом управлении с рециркуляцией шариков необходимо произвести две регулировки. Они оба являются регулировками осевого люфта, потому что зацепление рулевого механизма практически устраняется за счет рециркулирующих шарикоподшипников. Поднимите переднюю часть автомобиля на стойках безопасности. Рекомендуется отсоединить рулевую тягу от рулевой тяги для правильной регулировки. Не поворачивайте рулевое колесо в крайнее правое и левое положение, так как вы можете повредить шарикоподшипники.Найдите рулевое колесо примерно на один оборот от крайнего левого или правого положения. Отверните контргайку на валу шатуна и ослабьте регулятор на несколько оборотов против часовой стрелки, чтобы снять нагрузку на сетку с шестерен. Снимите кнопку звукового сигнала с рулевого колеса.

Сядьте на сиденье водителя и нажмите / потяните за рулевое колесо, чтобы проверить осевой люфт в рулевом валу. Если наблюдается чрезмерный осевой люфт, возможно, потребуется снять рулевой механизм для обслуживания. Измерьте предварительный натяг червячного подшипника с помощью динамометрического ключа на дюйм-фунт.Присоедините динамометрический ключ к гайке рулевого колеса. При смещении рулевого колеса от центра проверьте усилие, необходимое для поворота рулевого вала на 1½ оборота по обе стороны от центра. См. Спецификации. Тяга должна составлять от 5 до 8 дюймов на фунт. Если предварительный натяг подшипника не соответствует техническим характеристикам, выполните следующие действия. Ослабьте контргайку регулятора подшипника рулевого вала и затяните или отвинтите регулятор подшипника, чтобы довести предварительную нагрузку подшипника до указанных пределов. Затяните контргайку регулятора подшипника рулевого вала и еще раз проверьте предварительный натяг.Медленно поверните рулевое колесо до любой остановки. Колесо должно вращаться свободно, без заеданий и неровностей. При наличии шероховатости червячные подшипники могут нуждаться в замене. Если рулевое колесо заедает, а рулевой вал не имеет эластичной муфты, ослабьте опору рулевой колонки. Выровняйте рулевой вал. Затяните опору рулевого вала.

Для регулировки осевого люфта вала шатуна и регулировки нагрузки на сетку поверните рулевое колесо в центральное положение. Это помещает червячную и секаторную шестерни в центр их хода.Убедитесь, что болты крышки секторного вала затянуты. Используя динамометрический ключ на дюйм-фунт, поверните рулевое колесо вперед и назад в центральное положение. Нагрузка на сетку может составлять от 4 до 10 дюймов на фунт в зависимости от типа транспортного средства. Для регулировки ослабьте контргайку регулировочного винта секционного вала. Поверните регулировочный винт секторного вала, как требуется, чтобы получить правильные показания. Затяните контргайку, удерживая регулировочный винт. Между зубьями секторной шестерни и зубьями шариковой гайки в крайнем правом или левом положении должен быть небольшой люфт.НЕ пытайтесь отрегулировать его, потому что регулировка перецентровки станет слишком тугой. Некоторые производители предлагают использовать пружинную шкалу на ободе рулевого колеса вместо динамометрического ключа дюйм-фунт на гайке рулевого колеса.

Реечное рулевое управление

Реечный механизм рулевого управления попал в Америку на ранних спортивных автомобилях, которые были импортированы из Англии в 1950-х годах. Шестерня, прикрепленная к рулевому валу, преобразует вращательное движение рулевого колеса в поперечное движение рейки.Это была простая конструкция, что означало, что ее было дешевле построить. Когда местные производители начали выпускать компактные переднеприводные экобоксы, реечная шестерня стала выбором для рулевого управления, потому что они были легче, а это означало меньший расход топлива. Не было необходимости в промежуточных рычагах, центральных звеньях, рулевых тягах или рычагах подъемника. Рейка и шестерня менее эффективны, чем шариковые с рециркуляцией, но имеют меньший люфт и обеспечивают лучшее «ощущение» рулевого управления и лучшую управляемость в целом. Реечное рулевое управление в настоящее время является самым популярным выбором для производителей автомобилей.

Базовая конструкция состоит из двух основных компонентов: ведущей шестерни, имеющей спиральную нарезку и устанавливаемой на конце рулевого вала, и рулевой тяги (рейки) с зубчатой центральной частью, которая входит в зацепление с ведущей шестерней. Эти две части заключены в стальную трубу. При перемещении рулевого колеса ведущая шестерня вращается и перемещает зубчатый стержень из стороны в сторону. Штанга прикреплена к внутреннему и внешнему концам рулевой тяги шарового типа. Внутренний шаровой шарнир соединен со стойкой, а концы наружных рулевых тяг соединены с рулевым рычагом на шпинделе, поэтому автомобиль перемещается вправо или влево при повороте рулевого колеса.Рейка и шестерня также действуют как редуктор, уменьшая силу, необходимую для поворота колес автомобиля. Это уменьшение является передаточным числом рулевого управления, и это величина, на которую поворачивается рулевое колесо на градусы поворота шин. Более высокие передаточные числа означают, что для поворота шин требуется большее движение рулевого колеса, хотя, по сути, требуется меньшее усилие.

Большинству автомобилей требуется от трех до четырех оборотов, прежде чем шина переместится из крайнего левого положения в крайнее правое. В более легких транспортных средствах используется более низкое передаточное число, поскольку для поворота им не требуется такое большое усилие, и в результате улучшается управляемость.Некоторые автомобили включают переменное передаточное число, при котором профиль зуба рейки и шестерни различается между центром и внешней стороной шестерни. Это обеспечивает комбинацию быстрой реакции во время начального поворота и снижения усилия на рулевом управлении, когда колесо приближается к полной блокировке. Если вы обнаружите, что рулевое колесо начинает болтаться, и автомобиль блуждает по дороге вместо того, чтобы двигаться по прямой, проблема может быть в зубчатой рейке. Жесткое рулевое управление может быть вызвано недостатком смазки.Проверьте шины, и если они изношены с обеих сторон, возможно, рейка не закреплена на раме или изношены шарниры поперечной рулевой тяги. Сначала проверьте эти области. Осмотрите корпус стойки на предмет повреждений. Если есть признаки утечки жидкости, их следует отремонтировать. Установите на место все порванные резиновые опоры и затяните стойку на месте. Если шаровые опоры шатаются в гнездах, замените их. Если внешний пыльник порван, в стык может попасть дорожная грязь или вода, и его, возможно, потребуется заменить. Если внутренний пыльник (сильфон) порван, может потребоваться замена внутреннего шарового шарнира.

Проверьте, нет ли внешней утечки масла в ботинках, и сожмите пыльник, чтобы увидеть, заполнен ли он маслом. Если пыльник заполнен маслом, уплотнения стойки протекают, а в стойке нет смазки. Недостаток смазки вызывает износ рейки и шестерни и может способствовать отклонению рулевого управления. Замена уплотнений — хорошая идея, только если рейка и шестерня находятся в хорошем состоянии. Уплотнения найти очень сложно, и цена может быть высокой. Лучше всего заменить стеллаж на восстановленный.Рулевые рейки залиты маслом или консистентной смазкой на заводе, и замена смазки не требуется. См. Руководство по обслуживанию, чтобы узнать, какая смазка используется. Уровень смазки следует проверять при каждой замене масла.

Большинство реечных систем рулевого управления имеют регулировку предварительного натяга шестерни. Снимайте регулировочные шайбы по одной. Выполняйте эту регулировку, повернув рулевое управление в сторону. Если вы сделаете это прямо, рулевое управление может заблокироваться при повороте в любую сторону. Также имеется регулировочный винт направляющей рейки, который регулирует зазор между шестерней и рейкой.Этот винт регулируется при чрезмерном люфте в рулевом управлении. Ослабьте контргайку на регулировочном винте. Затем поверните направляющий винт стойки до легкого упора. Отверните винт направляющей рейки примерно на 45 градусов или до тех пор, пока свободный ход рулевого управления не уменьшится. Затяните контргайку и проведите дорожное испытание на предмет ослабления или затяжки рулевого управления. Если рулевое колесо не центрируется после поворотов, регулировка рулевого управления слишком правильная. При необходимости отрегулируйте.

Эти три типа рулевого управления могут иметь гидроусилитель.Во многих новых автомобилях рулевое управление с электроусилителем (EPS) заменило гидроусилитель руля. Сам рулевой механизм представляет собой ручную рейку с электродвигателем, установленным на рулевой колонке или рейке. Электронный модуль рулевого управления определяет, какой усилитель рулевого управления требуется. Насос гидроусилителя рулевого управления может потреблять от 8 до 10 лошадиных сил под нагрузкой, и экономия топлива является одним из преимуществ при снятых насосах и шлангах с гидроусилителем. Рулевое управление с электроусилителем также работает тише, поскольку отсутствует шум насоса и жидкость, движущаяся по шлангам и клапанам.Также есть разница в управляемости и рулевом управлении.

Первоначально напечатано в журнале Skinned Knuckles , авторские права принадлежат SK Publishing / Skinned Knuckles Magazine. Перепечатка любой части запрещена без письменного разрешения SK Publishing, PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615.

Подписка на журнал Skinned Knuckles стоит 28 долларов США за двенадцать ежемесячных выпусков (в США). Свяжитесь с Skinned Knuckles по почте: PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615; Сайт skinnedknuckles.net и нажмите «Подписаться» или «PayPal». Электронная почта [email protected], телефон: 714-963-1558.

Загрузите этот технический совет в формате PDF

Стратегии диагностики рулевого механизма | KnowYourParts

Принципы работы
Нам необходимо понять основы работы системы рулевого управления с гидроусилителем, прежде чем мы сможем разработать методику оценки. На самом базовом уровне насос гидроусилителя рулевого управления может создавать гидравлическое давление до 2000 фунтов на квадратный дюйм.Это гидравлическое давление поступает в вспомогательный цилиндр рулевого управления через клапан регулировки давления в рулевом механизме. На современных автомобилях и цилиндр, и клапан являются неотъемлемой частью рулевого механизма.

Большинство систем рулевого управления включают торсионный стержень во входной вал рулевого механизма, который допускает небольшое отклонение вала при приложении крутящего момента к рулевому колесу. Когда торсион соединен с регулирующим клапаном рулевого механизма, скорость потока масла в вспомогательный цилиндр рулевого управления с гидроусилителем изменяется в зависимости от величины отклонения торсиона вала рулевого управления.

Некоторые системы также включают реактивный диск на обоих концах ведущей шестерни или червячной передачи. Один из противодействующих дисков сжимается, когда крутящий момент прилагается к рулевому колесу при изменении направления рулевого механизма. Здесь также клапан управления рулевым управлением реагирует на движение рулевой шестерни, помогая регулировать поток масла в вспомогательный цилиндр.

«Системный подход»

При рассмотрении жалобы на гидроусилитель руля важно учитывать всю систему.Если, например, изношен насос рулевого управления, гидравлическая часть системы, вероятно, будет заполнена металлическими частицами. Изношенные шланги рулевого управления также могут пролить материал в поток масла, что может вызвать жалобы на усилитель рулевого управления из-за засорения портов клапана управления рулевым управлением. Закаленные или изношенные шланги также могут потенциально привести к внутренним напряжениям после переустановки. Всегда лучше рекомендовать новые шланги в комплекте с новым насосом рулевого управления с гидроусилителем или рулевой рейкой и проводить тщательную промывку системы при замене любой важной детали.

Эксплуатационный тест «Сухой парк»

Испытание на сухую парковку выполняется с трансмиссией в «парке» и передними колесами на земле. После запуска двигателя проверьте, нет ли «неровностей» или движения рулевого колеса при запуске двигателя. Встаньте вне машины и покачайте рулевым колесом. Если люфт слишком велик или вы слышите стук, необходимо обратить внимание на систему рулевого управления с гидроусилителем.

Если движение обнаружено, возможно, усилитель рулевого механизма развил неравномерный усилитель рулевого управления в одном или другом направлении.Затем проверьте плавность усилителя мощности. Если ассистент работает неравномерно или рывками, проверьте уровень жидкости в насосе гидроусилителя рулевого управления и проверьте состояние и регулировку приводного ремня. Если уровень жидкости низкий, проверьте, нет ли утечек в насосе, шлангах, рулевом механизме или масляных уплотнениях рейки. Если ремень изношен или остеклен, его следует заменить.

Заедание опорных подшипников амортизатора или заедание шаровых шарниров может вызвать ощущение тяжести при рулевом управлении и отсутствие реакции на него. При нескольких поворотах рулевого колеса от упора до упора усилитель должен ощущаться даже из стороны в сторону, а рулевое колесо должно немедленно реагировать на изменение направления.Если ассистент движения справа налево и слева направо не равен, возможно, неисправна система регулирующих клапанов рулевого механизма. Если в рулевом колесе наблюдается чрезмерный люфт, проверьте карданный шарнир рулевого вала, рулевой механизм, опоры рулевого механизма и рулевую тягу на предмет ослабления и износа. Всегда проверяйте универсальный шарнир на предмет износа и ослабления болтов.

Когда рулевой механизм полностью заблокирован, шипение обычно указывает на то, что перепускная линия давления масла ограничивает максимальное давление насоса.Если приводной ремень скрипит при полной блокировке, ремень проскальзывает из-за износа или неправильной регулировки.

Исключением из приведенных выше тестов может быть насос рулевого управления с гидроусилителем, в котором модуль управления трансмиссией (PCM) регулирует давление масла с помощью клапана управления давлением с импульсной модуляцией на насосе рулевого управления. Поскольку система переменного ассистента реагирует на скорость автомобиля и другие условия движения, диагностика зависит от области применения. Всегда проверяйте коды неисправностей, хранящиеся в PCM, и проверяйте меню диагностического прибора на наличие доступных данных и тесты производительности в любой модулированной системе.

Проверки насоса рулевого управления
Всегда начинайте с проверки уровня жидкости рулевого управления с гидроусилителем, поскольку насос рулевого управления является сердцем системы рулевого управления с гидроусилителем. Если уровень низкий, можно предположить, что в системе происходит утечка жидкости.

Далее важно проверить цвет и вязкость жидкости. Нормальный цвет — красный или соломенный. Почерневшая жидкость может указывать на износ шлангов или износ самого насоса рулевого управления с гидроусилителем.Если жидкость кажется очень вязкой, возможно, она загрязнена моторным маслом или другой смазкой. Если жидкость имеет странный запах, возможно, неопытный техник добавил тормозную жидкость в бачок. В любом случае, если жидкость кажется загрязненной, систему необходимо тщательно промыть указанной жидкостью.

Проверьте усилитель рулевого управления еще раз после того, как насос и жидкость нагреются. Если помпа в горячем состоянии оказывает заметно меньше помощи, вероятно, она изношена. Если насос шумит, проверьте жидкость на пенообразование.Если жидкость пенится, она может быть загрязнена, и для исправления этого состояния может потребоваться промывка системы.

Несмотря на то, что это случается редко, внутреннюю утечку внутри цилиндра усилителя рулевого управления нельзя сбрасывать со счетов, если усилитель рулевого управления ухудшается по мере нагрева жидкости. На этом этапе лучше всего порекомендовать испытание насоса рулевого управления под давлением. Конечно, получение доступа к гидравлическим соединениям высокого давления на насосе рулевого управления с гидроусилителем или рулевом механизме может быть затруднено, если не вообще невозможно, на современных двигателях.Поскольку испытания зависят от области применения, важно иметь под рукой спецификации производителя, прежде чем рекомендовать испытание под давлением вашему заказчику.

Осмотр рулевого механизма
Обычные рулевые механизмы чрезвычайно надежны, и большинство отказов связано с протечками вокруг рулевого вала и уплотнений секторного вала. В случаях с большим пробегом рулевой механизм может быть слегка изношен и потребовать регулировки секторного вала для устранения чрезмерного люфта рулевого колеса.При работающем двигателе и помощнике, покачивающем рулевое колесо, наблюдайте за осевым люфтом на рулевом валу. Имейте в виду, что рулевой вал прижимается к своим противодействующим дискам, поэтому вал должен входить или выходить примерно на 1/16 дюйма, когда рулевое колесо медленно раскачивается вправо и влево.

Аналогично следите за движением выходного или секторного вала. Вал сектора будет иметь тенденцию перемещаться вперед и назад, поскольку рулевое колесо медленно раскачивается вправо и влево, если втулки или корпус секторного вала изношены.Кроме того, если секторный вал будет иметь полированное кольцо вокруг вала в точке контакта с уплотнением, это означает избыточный осевой люфт. В большинстве случаев простая регулировка секторного вала вернет шестерню в нормальный режим работы.

Убедитесь, что рулевое управление отцентрировано в «верхней точке» на рулевом механизме, точки поворота рычага Pitman параллельны раме, а рулевое колесо правильно проиндексировано относительно его вала при регулировке осевого люфта секторного вала в шасси. Регулировочный винт секторного вала следует закручивать до тех пор, пока не будет снят осевой люфт.Хорошее практическое правило — перед затягиванием стопорной гайки отвинтите регулировочный винт на пол-оборота, чтобы учесть тепловое расширение, если не указано иное. При правильной регулировке с отсоединенным рулевым приводом рулевой механизм должен иметь небольшой люфт по обе стороны от верхней точки рулевого механизма. Шестерня должна легко вращаться через высокую точку, но сама высокая точка не должна давать люфт в рулевом колесе.

Проверка стойки и шестерни
Когда автомобиль находится на подъемнике, возьмитесь за шину в положениях на 9 и 3 часа и раскачивайте колесо внутрь и наружу.Если слышен щелкающий звук, вероятно, изношен конец внутренней рулевой тяги в месте ее соединения с рулевой рейкой. Пока мы смотрим на рулевую рейку, проверьте, нет ли внешней утечки масла в ботинках, а также потрогайте пыльник, чтобы убедиться, что он заполнен маслом. Всегда сжимайте пыльники рулевой рейки, чтобы проверить, заполнены ли они маслом. Порванные ботинки следует немедленно заменить.

Если пыльник заполнен маслом, уплотнения стойки протекают, и стойку следует заменить. Поскольку незакрепленные крепления рулевой рейки могут вызвать отклонение рулевого управления, важно проверить крепления на предмет износа.

WÄRTSILÄ Энциклопедия морских технологий

Рулевой механизм

Машины, приводы руля направления, силовые агрегаты рулевого механизма и средства приложения крутящего момента к баллеру руля, необходимого для эффективного движения руля. Обычно используются два типа рулевых механизмов с электрогидравлическим приводом: гидроцилиндр и пластинчато-поворотный механизм.

— Вспомогательный рулевой механизм — Оборудование, кроме любой части главного рулевого механизма, необходимое для управления судном в случае отказа главного рулевого механизма, за исключением румпеля, квадранта или компонентов, служащих той же цели, ( соотв.к СОЛАС).

— Главный рулевой механизм — Механизмы, приводы руля направления, силовые агрегаты рулевого механизма, если таковые имеются, а также вспомогательное оборудование и средства приложения крутящего момента к баллеру руля (например, румпель или квадрант), необходимые для движения руля для цель управления судном в нормальных условиях эксплуатации (согласно СОЛАС).

— Электрогидравлический рулевой привод поршневого типа — Электрогидравлический рулевой привод поршневого типа состоит из двух или четырех гидроцилиндров, соединенных рычажным механизмом или скользящим механизмом Rapson с румпелем, который поворачивает руль направления.Связующий механизм передает движение гидроцилиндра на румпель и передает максимальный крутящий момент при повороте руля направления 35 °. Механизм скольжения Rapson состоит из блока или втулки, шарнирно закрепленной на гидроцилиндре и направляемой траверсой, и приспособлен для скольжения по рычагу румпеля, так что плечо момента увеличивается по мере увеличения угла поворота руля. Плунжеры приводятся в движение гидравлической жидкостью, подаваемой под давлением одним или двумя насосами. Обычно предусматривается два независимых насосных агрегата. Они соединены таким образом, что любой из них может использоваться для управления редуктором, что устраняет требования правил классификационного общества для вспомогательного рулевого механизма.

Примечание: На пассажирском судне при нормальных условиях эксплуатации работает одна единица. В грузовом корабле работают оба агрегата.

— Рулевой привод с поворотными лопастями — Система с поворотными лопастями работает за счет создания давления в отсеках, образованных между статором, прикрепленным к конструкции судна, и ротором, прикрепленным к балке руля. На роторе есть две или три лопатки и такое же количество на статоре, образующих отсеки. Когда требуется усилие рулевого управления, давление в соответствующих отсеках повышается.Давление действует на неподвижные лопатки и толкает ротор (и баллер руля) в нужном направлении.

Для увеличения имеющегося крутящего момента диаметр узла увеличен, хотя обычно он меньше, чем у эквивалентной конструкции поршневого типа. Гидравлическое давление также ниже, поскольку рабочая зона больше, чем общее количество цилиндров на цилиндрической передаче. Еще одним преимуществом является степень поворота руля направления: до 65 ° для системы Porsgrunn и до 45 ° для Frydenbo Ульштейна.При приводе от гидроцилиндра максимальная степень поворота руля направления ограничена ходом цилиндров и размахом ползункового механизма. Одним из потенциальных недостатков роторно-лопастной системы является то, что в случае неисправности внутри устройства все рулевое управление может быть потеряно, и потребуется специализированный ремонт. В приводе гидроцилиндра для больших судов имеется четыре цилиндра одностороннего действия, поэтому, если один гидроцилиндр выходит из строя, рулевое управление не отключается полностью. Рабочие части также доступны в случае необходимого ремонта, а гидроцилиндры относительно просто заменить, если есть запасные.

Согласно теплоход июля 1996 года.

Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм · BlueStar Inspections

В системе рулевого управления с гидроусилителем вашего автомобиля есть несколько компонентов, которые упрощают поворот и точное управление автомобилем. У старых автомобилей были огромные рули и требовалось много мускулов, чтобы управлять системой ручного рулевого управления. Благодаря технологиям современные автомобили намного легче поворачивать и управлять ими.

Основные компоненты системы рулевого управления с усилителем между рулевым колесом и рулевым механизмом включают само рулевое колесо, рулевую колонку, рулевую муфту, рулевой механизм, шланги рулевого управления с гидроусилителем и насос рулевого управления с гидроусилителем.Обычно система рулевого управления с усилителем была гидравлической, но системы рулевого управления с электроусилителем становятся все более распространенными. Системы рулевого управления с электроусилителем состоят из дополнительных компонентов, включая различные датчики, провода, исполнительные механизмы, двигатели и электронный блок управления.

Существует три основных типа систем рулевого управления с гидроусилителем, используемых в транспортных средствах: рулевое управление с гидроусилителем (HPS), рулевое управление с электроусилителем и гидроусилителем (EPHS) и рулевое управление с полностью электрическим усилителем (EPS).И электрический, и электронный усилитель руля относятся к одной и той же системе.

Гидравлический усилитель рулевого управления (HPS) использует гидравлическое давление, создаваемое насосом с приводом от двигателя, известным как насос гидроусилителя рулевого управления, для облегчения движения при повороте рулевого колеса. Насос гидроусилителя рулевого управления приводится во вращение вспомогательным приводом или змеевиком и подает жидкость гидроусилителя рулевого управления под давлением в шланг гидроусилителя рулевого управления со стороны высокого давления, который подает ее на входную сторону клапана управления гидроусилителем рулевого механизма.Жидкость для гидроусилителя рулевого управления забирается из бачка для жидкости гидроусилителя рулевого управления, который поддерживается на соответствующем уровне с помощью шланга гидроусилителя рулевого управления со стороны низкого давления, который возвращает жидкость из коробки передач под гораздо более низким давлением.

HPS имеет множество недостатков. Поскольку насос гидроусилителя рулевого управления, установленный на большинстве автомобилей, работает постоянно и все время перекачивает жидкость, он тратит впустую мощность. Эта потраченная впустую мощность приводит к потраченному впустую топливу и увеличению выбросов. Кроме того, эта система подвержена утечкам и шумам и обычно приводит к отказу из-за обрыва ремня.

Электрогидравлическое рулевое управление (EPHS) представляет собой гибрид гидравлического и электрического. В этой системе гидравлический насос получает энергию от электродвигателя, а не от ремня, приводимого в движение двигателем. В EPHS обычные приводные ремни и шкивы, приводящие в действие насос рулевого управления с гидроусилителем, заменены бесщеточным двигателем. Рулевое управление с гидроусилителем приводится в действие этим электродвигателем, что снижает мощность, которую необходимо отбирать от двигателя.

В системе рулевого управления с электроусилителем (EPS) электродвигатель заменяет гидравлический насос, и устанавливается полностью электрическая система рулевого управления с усилителем.Электродвигатель крепится либо к рулевой рейке, либо к рулевой колонке. Электронный блок управления контролирует динамику рулевого управления. EPS часто является предпочтительной системой, поскольку она приводит к лучшей экономии топлива и снижению выбросов.

EPS дает много дополнительных преимуществ. Объем помощи, предоставляемой EPS, легко настраивается в зависимости от типа транспортного средства, скорости движения и даже предпочтений водителя. Еще одним преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, вызванной утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя рулевого управления.Кроме того, электрическая помощь не теряется, когда двигатель выходит из строя или глохнет, тогда как гидравлическая помощь перестает работать, если двигатель останавливается.

Также разрабатываются и внедряются системы рулевого управления с «управляемым электродвигателем» или «электродвигателем». Эти системы устраняют механическую связь между рулевым колесом и системой рулевого управления, заменяя ее чисто электронной системой управления. Эта система освобождает много места на панели инструментов, которое можно использовать для других целей.

В большинстве современных транспортных средств используются два основных типа рулевых механизмов: реечный рулевой механизм и рулевой механизм с рециркуляцией шариков.Реечный и шестеренный тип, безусловно, самый распространенный, но рециркулирующий шар все еще используется на некоторых грузовиках и более тяжелых транспортных средствах, и всегда использует рычаг Pitman для передачи движения на рулевую тягу.

Реечный рулевой механизм преобразует рулевое управление водителя в движение передних колес для поворота. В этой системе ведущая шестерня соединена с рулевым валом, что означает, что при повороте рулевого колеса она вращает ведущую шестерню круговыми движениями, а затем перемещает рейку линейным движением.В основном это использование вращательного движения рулевого колеса, а затем преобразование этого вращательного движения в линейное движение, необходимое для поворота колес. По обеим сторонам рулевой рейки расположены прорезиненные пластиковые сильфоны, которые крепятся к корпусу рейки и подвижной части рейки, чтобы пыль и мусор не попадали в блок зубчатой рейки.

Рулевой механизм с рециркуляцией шариков также преобразует рулевое управление водителя в движение колес для поворота. В этой системе коробка закреплена над червячной передачей, содержащей множество шарикоподшипников.Эти шариковые подшипники обвивают червячный привод и перемещаются в рециркуляционный канал, а затем обратно в червячный привод. Когда рулевое колесо поворачивается, червячный привод поворачивается и заставляет шарики прижиматься к каналу внутри гайки. Давление шариков заставляет гайку двигаться вдоль червячной передачи, которая вращает рычаг Питмана, перемещает рулевую тягу и, в конечном итоге, поворачивает колеса.

Рулевая колонка — это корпус, который надежно удерживает рулевое колесо и вал. Муфта рулевого управления расположена внизу рулевого вала.Это шарнир, который позволяет рулевому колесу вращаться без заедания в колонке из-за того, что первичный вал и рулевая колонка не идеально совмещены и находятся под небольшим углом друг к другу. Муфта рулевого управления соединяет рулевое колесо и вал с рулевым механизмом.

Если ваш автомобиль оснащен гидроусилителем рулевого управления, есть два основных шланга рулевого управления с гидроусилителем: шланг со стороны высокого давления (высокого давления) и шланг со стороны низкого давления (низкого давления). Оба крепятся к стойке и шестерне с помощью латунных фитингов с резьбой.Шланг со стороны высокого давления прикреплен к насосу гидроусилителя рулевого управления с помощью латунного фитинга с резьбой, а шланг со стороны низкого давления скользит по небольшой трубе и фиксируется зажимом для шланга. Шланг со стороны высокого давления подает жидкость гидроусилителя рулевого управления под давлением к рулевому механизму, чтобы усилить усилитель рулевого управления. Шланг со стороны низкого давления переносит жидкость под низким давлением обратно к насосу и резервуару.

Из-за множества компонентов рулевого управления с гидроусилителем и систем рулевого привода, а также из-за их взаимосвязанного характера проверка этих систем должна быть тщательной.Гидравлические компоненты, включая насос гидроусилителя рулевого управления и шланги, следует проверять на предмет утечек. Ремень рулевого управления с гидроусилителем необходимо проверить на предмет повреждений, трещин, износа и затяжки. Рулевой механизм следует проверить на предмет ослабления и утечек. Пыльники сильфонов реечного рулевого механизма необходимо проверить на наличие разрывов и повреждений. Рулевое колесо и колонка должны быть надежно закреплены, а муфта рулевого механизма должна быть плотной, но двигаться свободно, без шума. Компоненты электронного усилителя рулевого управления следует визуально осмотреть на предмет повреждений.

Рулевое управление с гидроусилителем должно управляться как влево, так и вправо во время движения, чтобы проверить, нет ли заеданий, шумов и простоты управления. Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм в значительной степени способствуют безопасной эксплуатации вашего автомобиля. Поручите сертифицированному специалисту ASE проверять все компоненты рулевого управления с усилителем и системы рулевого привода вашего автомобиля, как указано выше, не реже одного раза в год.

Рулевой редуктор против стойки и шестерни — Rx Mechanic

За прошедшие годы системы рулевого управления эволюционировали и прошли долгий путь от того, что было в первых автомобилях.Большинство людей не знают, с какими системами рулевого управления работают их автомобили. Вот почему они не оптимизировали преимущества систем рулевого управления их автомобилей. Таким образом, в этой статье основное внимание будет уделено рулевому механизму и рейке и шестерне, чтобы лучше понять работу систем рулевого управления.

Почему важно понимать работу системы рулевого управления вашего автомобиля? Простой.

Автомобиль — ничто без системы рулевого управления, позволяющей водителю управлять своим движением.Дело в том, что эффективность автомобильных рулевых систем больше всего влияет на безопасность пассажиров и плавность вождения. Вы получите максимальную отдачу от своей системы рулевого управления и, в конечном итоге, получите больше удовольствия от вождения, когда поймете, как управляется ваш автомобиль.

Рулевой редуктор

Рулевой редуктор — одна из старейших систем рулевого управления, и он до сих пор используется в более крупных транспортных средствах, которые мы видим, например, во внедорожниках с большим кузовом и тяжелых грузовиках.Чтобы лучше понять, как работает эта система, нам нужно понять, что такое рулевой механизм. Рулевой механизм — это механический компонент, который преобразует обороты рулевого колеса в прямолинейное движение рулевой тяги автомобиля.

Рулевые механизмы часто заключаются в коробку, отсюда и название «рулевой редуктор». Этот рулевой редуктор содержит шестерни, которые обеспечивают передачу рулевого управления на рычажный механизм и другие компоненты, которые заставляют колеса вращаться и вращаться должным образом.Это существенно увеличивает изменения рулевого управления, так что передние колеса движутся быстрее, чем рулевое колесо. В зависимости от типа рулевого редуктора это достигается за счет увеличения поворотного усилия и передачи этой силы на рулевую тягу.

Так как же работает рулевой редуктор? Одна из шестерен в рулевом редукторе — червячная передача, имеющая металлический блок с резьбовым отверстием. Резьба в этом отверстии имеет множество шарикоподшипников, которые уменьшают трение и одновременно уменьшают люфт в передаче.Блок сконструирован с зубьями шестерни снаружи, которые входят в зацепление с шестерней, которая перемещает руку шатуна вперед и назад. В резьбовом отверстии находится стержень с резьбой, который, в свою очередь, соединяется с рулевым колесом и поворачивается им. Этот стержень с резьбой сконструирован таким образом (он закреплен), что он вращается при движении рулевого колеса. Это, в свою очередь, приводит в движение шестерню, приводящую в движение колеса автомобиля.

Рулевой редуктор имеет разные передаточные числа, которые определяют, сколько раз водитель поворачивает рулевое колесо, чтобы передние колеса повернулись.Есть коробка с широким передаточным числом, где водитель должен повернуть рулевое колесо на 4,5 оборота, прежде чем передние колеса повернутся от упора к упору. С другой стороны, рулевому механизму с близким передаточным числом требуется всего 3 оборота, чтобы рулевое колесо встало от упора до упора. Очевидно, что с широким передаточным числом водителю приходится выполнять больше работы, чтобы заставить колеса поворачиваться, в то время как опция близкого передаточного числа облегчает маневрирование транспортного средства.

Кольцо, которое создает сопротивление рулевого редуктора, также может быть изменено в соответствии с вашими потребностями, если это сделает правильный механик.Когда противодействие настроено неправильно, вы получаете неправильную обратную связь от рулевого управления, что отрицательно сказывается на опыте вождения.

Так как же работает редуктор рулевого управления с гидроусилителем? В этом типе рулевого механизма гидравлика поддерживает движение рулевого колеса, оказывая давление на систему рулевого управления. Гидравлический насос, прикрепленный к двигателю, создает давление жидкости, которое сбрасывается, когда водитель поворачивает рулевое колесо, тем самым уменьшая усилие рулевого управления.

Преимущества и недостатки рулевого механизма

Системы рулевого редуктора довольно старые, и, как и все старые вещи, в более новых аналогах они почти полностью исключены. Тот факт, что они все еще используются, указывает на некоторые преимущества, которые они предлагают производителям автомобилей. С другой стороны, сейчас они не были бы менее популярными, если бы у них не было недостатков.

Тем не менее, давайте посмотрим на преимущества и недостатки рулевого механизма.

Преимущества

Вы можете легко изменить величину хода рулевого управления в соответствии с вашими потребностями, изменив длину стрелы самосвала.Рулевой редуктор имеет большое механическое преимущество, поэтому он лучше всего подходит для больших автомобилей. Он также относительно стабилен и кажется более прочным, учитывая его прочный дизайн. Его также относительно легко отрегулировать, чтобы устранить люфт. Рулевой редуктор отлично подходит для вождения без усилий, когда нет необходимости в поворотах, например, при движении по автостраде. Он устанавливается в тех местах автомобиля, где вероятность его повреждения меньше. В некоторых сценариях у транспортного средства все еще будет какое-то рулевое управление, несмотря на повреждение рычагов.

Недостатки

Система рулевого механизма состоит из нескольких движущихся частей, поэтому существует повышенный риск трения из-за большого количества точек износа. Такое большое количество компонентов является причиной большинства проблем с коробкой передач рулевого управления, поскольку оно также делает систему рулевого управления относительно тяжелой и менее эффективной. Благодаря высокому передаточному отношению рулевого механизма рулевому механизму требуется большое усилие на рулевое управление, о чем свидетельствует шум рулевого управления при повороте.Другая проблема в том, что цена на рулевой редуктор завышена.

Рейка и шестерня

В большинстве современных автомобилей используется реечная передача. Некоторые примеры реечной передачи включают автомобили, автобусы, внедорожники и грузовики. Как следует из названия, он состоит из шестерни и рейки. Система реечной передачи просто преобразует вращательное движение в прямое прямое движение. Вероятно, это объясняет, почему с годами он становится все более популярным в автомобильной промышленности.

Эта система рулевого управления популярна благодаря своему удобству, которое позволяет использовать ее на переднеприводных автомобилях с независимой подвеской рулевого колеса.Конструкция рейки и шестерни невероятно проста, поскольку это в основном шестерня, прикрепленная к штанге (зубчатой), которая связана с группой рулевых тяг. Реечные и шестеренные системы могут быть либо ручными, либо системами с регулируемым усилителем, но большинство из них — с усилителем.

В варианте с ручным управлением конец вала рулевого механизма удерживает ведущую шестерню, которая соединена с длинной рейкой, которая прикреплена к рулевым рычагам регулируемыми тягами.

Автомобили с рулевой рейкой и шестерней с гидроусилителем могут иметь другую конструкцию.Здесь две стальные трубы, которые установлены сбоку на силовой стойке, предназначены для выполнения функций рулевого управления (поворот вправо и влево), при этом они служат в качестве напорных и обратных линий.

Как же тогда работают реечные системы? В ручной системе есть зубчатая рейка и шестерня, заключенная в металлическую трубу, так что оба конца рейки выходят из трубы. Этот набор передач предназначен для двух вещей. Он построен для преобразования вращательного движения рулевого колеса в прямое вращение передних колес.Он также предназначен для уменьшения усилия, необходимого для поворота колес. Это достигается за счет понижающей передачи. Поскольку ведущая шестерня соединена с рулевым валом, ведущая шестерня вращается и перемещает рейку при повороте рулевого колеса. Затем это движение передается на рулевые тяги, которые заставляют поворотные кулаки вращаться на своих шаровых шарнирах. В конечном итоге колеса транспортного средства перемещаются из стороны в сторону в зависимости от направления, в котором движется транспортное средство. Это для ручного варианта.

В варианте с усилителем рулевого управления система также поставляется с цилиндром, который удерживает поршень, подключенный к обеим сторонам рейки с усилителем. В этом случае рейка приводится в действие за счет воздействия рулевой жидкости под высоким давлением на поршень.

Независимо от опции реечная система рулевого управления невероятно проста и очень эффективна. Хотя система зубчатой рейки широко используется в автомобильной промышленности, другие применения зубчатых реек и зубчатых колес включают ворота, железные дороги и лифты.

Вот некоторые из преимуществ и недостатков реечной системы

Преимущества и недостатки стойки и шестерни

Рейка и шестерня довольно популярны, потому что их можно найти в большинстве современных автомобилей. Это в основном из-за преимуществ, которые он имеет по сравнению с системой рулевого механизма. Однако, как и все механические устройства, он не лишен недостатков. В этом разделе статьи рассматриваются преимущества и недостатки использования реечной системы рулевого управления в вашем автомобиле.

Преимущества

Реечная система рулевого управления имеет простую конструкцию, столь же компактную, как и высокую эффективность трансмиссии. Поскольку он состоит из меньшего количества деталей, меньше точек износа и, следовательно, снижается риск трения. Подразумевается, что ремонт зубчатой рейки и шестерни будет реже и редкостью. Цена на реечные системы рулевого управления невысока, поскольку они содержат меньше деталей, низкие производственные затраты и относительно просты в производстве. Поскольку автомобиль легче из-за реечной системы рулевого управления, расход топлива сокращается.

Реечные системы рулевого управления обеспечивают более низкие передаточные числа рулевого управления и больший контроль над автомобилем, поскольку для его управления требуется меньше усилий. Кроме того, прямое движение внутренней рулевой тяги также отлично подходит для геометрии.

Недостатки

Одним из недостатков реечной системы рулевого управления является меньший доступный ход, поскольку количество зубьев, которые можно врезать в рейку, ограничено. Другое дело, что может быть немного сложно установить эту систему рулевого управления на любой из старых автомобилей.Если с этой задачей не справиться должным образом, вы рискуете получить плохое выполнение.

Различия между рулевым механизмом и зубчатой рейкой

Рулевой редуктор был предпочтительной автомобильной системой рулевого управления до того, как реечная система стала популярной в 1980-х годах. Хотя до сих пор существуют некоторые системы рулевого механизма, почти каждый автомобиль, который вы видите в наши дни, оснащен системой реечной передачи. И это в основном из-за различий в обеих системах рулевого управления.Как и в случае с большинством продуктов, новые реечные системы являются значительным улучшением более старой коробки передач рулевого управления. Сравнение рулевого механизма с рейкой и шестерней аналогично сравнению с реечной передачей и рециркулирующим шариком, потому что рециркулирующая шариковая система по сути является рулевым механизмом. Тем не менее, давайте посмотрим на различия между рулевым механизмом и реечной системой.

Во-первых, в системе рулевого механизма используется гораздо больше деталей рулевого управления, чем в реечной системе рулевого управления (центральные звенья, промежуточные рычаги, втулки рулевых тяг и рычаги Питмана, среди прочего).Хотя это делает рулевую коробку намного прочнее, чем ее аналог, эти дополнительные детали делают ее довольно тяжелой. Кроме того, существует повышенный риск трения из-за того, что так много компонентов контактируют друг с другом.

Что еще? Коробка передач рулевого механизма имеет другое соединение, чем та, которое работает в системе реечной передачи, поэтому они выполняют другие операции. В рулевом механизме рулевое колесо связано с болтом с резьбой, который поворачивается при повороте рулевого колеса.Иначе обстоит дело с реечной системой, где поворот рулевого колеса поворачивает ведущую шестерню, которая заставляет рейку перемещаться слева направо.

На этом различия не заканчиваются. Из-за относительно большого количества движущихся частей, задействованных в системе рулевого механизма, возникает больший рабочий объем и более высокое передаточное отношение. Иначе обстоит дело с системой реечной передачи, которая имеет улучшенное передаточное отношение рулевого управления и, таким образом, более отзывчива при управлении. Реечная система рулевого управления имеет более простую конструкцию, что делает ее более рентабельной для производителей автомобилей (все благодаря возможности автоматизации производства ее деталей).Если учесть количество компонентов и размер системы реечной передачи, легко понять, почему все больше производителей автомобилей выбирают систему реечной передачи, особенно когда ее гораздо проще построить для удовлетворения конкретных потребностей автомобиля.

Реечная система рулевого управления произвела революцию в системе рулевого управления, поскольку изменила способы изготовления автомобилей. Производители автомобилей теперь могут создавать более экономичные автомобили, которыми легче управлять. Это невозможно осуществить с рулевым механизмом рулевого механизма.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какая система рулевого управления самая распространенная?

Самая распространенная система рулевого управления — это реечная система. Это простая система, в которой зубчатая рейка заключена в металлическую трубу. Каждый конец рейки торчит из трубы и соединяется с тягой. Ведущая шестерня также соединена с рулевым валом, поэтому при повороте рулевого колеса шестерня вращается, а рейка перемещается. Это движение передается на рулевые тяги, которые заставляют поворотные кулаки вращаться на своих шаровых шарнирах.Таким образом, колеса транспортного средства движутся в соответствии с направлением движения транспортного средства. Система реечной передачи обычно используется в легковых автомобилях, небольших грузовиках и внедорожниках.

Коробка рулевого механизма — это то же самое, что рейка и шестерня?

Нет. Они разные. У них разная конструкция и, соответственно, разные операции. Системы рулевого механизма имеют больше компонентов, они тяжелее и, как правило, менее удобны в обращении, чем реечные системы. Система реечной передачи имеет простую конструкцию и более компактна.

Какие два типа рулевых ящиков?

К двум основным типам рулевых механизмов относятся:

Червяк и сектор: Этот рулевой механизм состоит из вала рулевого колеса с винтом (называемым «червяком»). Он также оснащен секционным механизмом, который перемещается вверх и вниз при повороте рулевого колеса. Когда секционная шестерня движется, она приводит в действие штангу, которая вращает колеса.

Червяк и ролик: В этом рулевом механизме ролик (который заменяет секционную шестерню) соединен с поперечным валом.Таким образом, когда рулевое колесо вращается, червячный винт вращается и заставляет вращаться ролик. Следовательно, поперечный вал вращается и перемещает штангу шатуна, что вызывает изменение направления колес.

Могу ли я водить машину с плохой стойкой и шестерней?

Не рекомендуется управлять автомобилем с неисправной зубчатой рейкой. Это связано с тем, что из-за плохой стойки и шестерни вы не сможете получить нужный контроль, необходимый для безопасного вождения автомобиля. Свободного хода будет так много, что будет сложно вести автомобиль по прямой, что может быть опасно для вас и других участников дорожного движения.

Почему рулевое управление с зубчатой рейкой лучше, чем с рециркуляционным шариком?

Реечное рулевое управление более простое, чем система рулевого управления с рециркуляцией шариков, в которой больше деталей. Таким образом, уменьшается трение о рейку и шестерню, а рулевое управление становится более отзывчивым и компактным, поэтому вы получаете больше удовольствия от вождения. Система реечной передачи также легче и более эффективна, чем система с рециркуляцией шаров. Поскольку в реечной системе используется меньше деталей и, следовательно, она относительно легкая, ее намного легче установить в транспортных средствах.

Заключительные слова

Прочитав так далеко в этой статье о рулевом механизме по сравнению с рейкой и шестерней, вы должны лучше понимать, как работают обе системы рулевого управления. Многие люди, которые собираются получить машину (черт возьми, даже те, у кого она есть в настоящее время), часто обеспокоены такими вещами, как тип трансмиссии, экономия топлива, пробег, эстетика и многое другое. Большинство людей меньше заботятся о системе рулевого управления транспортного средства, потому что они не в полной мере осознают ее важность для их безопасности и впечатлений от вождения.

Надеюсь, вы сможете принимать обоснованные решения после прочтения этой статьи. Ваша система рулевого управления является важной частью вашего автомобиля, и к ней следует относиться серьезно. Пройдите осмотр, чтобы узнать, что находится под капотом и как извлечь из этого максимальную пользу.

Техническое руководство TSPS

Patriot State был учебным кораблем Массачусетской морской академии с 1986 по 1998 год.

При нормальной работе управление рулевым механизмом осуществляется системой рулевого управления с двойным управлением гироскопом и линейным гидравлическим силовым агрегатом.Если одна из этих двух систем выходит из строя, рулевым механизмом можно управлять с помощью специального колеса, расположенного в машинном отделении рулевого управления, или, в случае отказа других систем, рулевой механизм может быть приведен в действие с помощью ручного геротора. гидравлический насос.

Выбор насоса Hele Shaw или переключение режима работы с одного насоса на другой осуществляется путем помещения нужной кнопки в пилотную рубку. Электрический тормоз предусмотрен на задней части двигателя, приводящего в действие каждый насос Hele Shaw, чтобы предотвратить обратное движение холостого насоса при переключении с одного агрегата на другой или в случае сбоя питания с насосами на ходу.

Когда рулевое колесо на рулевой стойке гироскопа-пилота поворачивается либо в автоматическом (управляемый гирокомпасом), либо в ручном электрическом режиме, управляющий потенциометр посылает электрический сигнал, который активирует один из соленоидов направления клапана, прикрепленного к линейный гидроагрегат. Соленоид сдвигает пилотный золотник распределительного клапана из центра, позволяя гидравлической жидкости, перекачиваемой из компенсированной гидравлической жидкости, перекачиваемой из компенсированного блока гидравлического насоса, прикладывать давление к одному концу цилиндра силового агрегата, и соединяет противоположный конец цилиндра с обратной магистралью. линия.Направление потока гидравлической жидкости и, следовательно, направление движения поршневого штока силового агрегата будет зависеть от того, какой соленоид находится под напряжением.

Перемещение штока поршня силового агрегата приводит в действие один или оба насоса Hele Shaw через зубчатую передачу дифференциала.

Шток поршня линейного гидравлического силового агрегата продолжает движение до тех пор, пока потенциометр обратного повторения, приводимый в действие параллельной рейкой, которая перемещается вместе со штоком поршня, генерирует сигнал слежения, который обесточивает соленоид и останавливает движение штока поршня.

Насос Hele Shaw, устанавливаемый на рабочий ход, перекачивает гидравлическую жидкость к гидроцилиндрам, которые вызывают вращение баллера руля и, таким образом, баллера руля направления вращения ведомого вала. Это вращение ведомого вала через зубчатую передачу дифференциала перемещает плавающее кольцо насоса Hele Shaw, принимая ход и блокируя руль направления в положении, выбранном штурвалом.

Линейный гидравлический силовой агрегат и, следовательно, руль направления остаются неподвижными до тех пор, пока не будет выполнено новое движение рулевого колеса.

Рулевое управление с трюком

Рулевым механизмом можно управлять с помощью горизонтального вспомогательного колеса, расположенного непосредственно над дифференциалом в сборе (см. Рисунок на стр. 8-15). Колесо фокусировки используется для управления движением и, следовательно, ходом насоса Хеле Шоу в случае отказа рулевого управления гироскопа-пилота. Для использования трюкового колеса необходимо отсоединить штифт, соединяющий линейные гидравлические силовые агрегаты с дифференциальной зубчатой передачей, и вставить штифт, соединяющий трюковое колесо с дифференциалом.Механический индикатор угла поворота руля направления и повторяющийся компас гироскопа расположены в непосредственной близости от трюкового колеса для помощи в рулевом управлении.

Число оборотов трюкового колеса для перемещения руля направления из одного положения для хардовера в другое положение для хардовера составляет 9,1 оборота.

Очевидно, что для того, чтобы использовать колесо фокусов, насосы Hele Shaw должны быть в рабочем состоянии.

Рулевое управление с двумя цилиндрами

Предусмотрены следующие положения для ручного или ручного рулевого управления с двумя цилиндрами:

К промежуточным цилиндрам с обходом передних цилиндров.
По левым цилиндрам с обходом правых цилиндров.
К передним цилиндрам с байпасом задних цилиндров.
По правым цилиндрам с обходом левых цилиндров.

В случае отказа цилиндра при рулевом управлении неисправная пара может быть пропущена через систему трубопроводов низкого давления и постепенно слита в резервуары без отключения.

При некоторых отказах системы высокого давления или цилиндров может возникнуть необходимость слить воду из неисправных цилиндров перед ручным управлением.Гидравлическое масло может вытекать из неисправных цилиндров через вентиляционные отверстия или из отсоединенных трубопроводов.

Техническое обслуживание

Аварийную гидравлическую систему следует периодически проверять, и желательно убедиться, что она, а также насос в хорошем рабочем состоянии. Необходимо проверить следующие пункты:

Убедитесь, что система заполнена маслом.
Убедитесь, что в системе нет воздуха.
Проверить настройку предохранительных клапанов.Настройка предохранительного клапана должна составлять от 600 до 650 фунтов на квадратный дюйм. Негерметичный или неправильно отрегулированный предохранительный клапан может препятствовать повышению давления. Предохранительный клапан не должен быть настроен более чем на 650 фунтов на квадратный дюйм. максимум.
Если насос не перевернется при приложении силы к кривошипам, его следует разобрать и тщательно осмотреть все детали. Вы можете найти:
1. Смола в масле могла вызвать прилипание деталей друг к другу.
2. Посторонний предмет в масле может вызвать заклинивание зубцов геротора.
3. Блокирующая пружина может заедать в своей втулке. Если осмотр качающейся пружины показывает, что она не подлежит ремонту, ее можно не использовать в насосе.
  No related posts.

Рулевая машина: Судовая рулевая машина, рулевые машины на судах: назначение

Ручная гидравлическая рулевая машина | Рулевые машины

Таблица параметров и исполнений ручных рулевых машин

Варианты компоновки рулевых машин

Стандартная комплектация ручной гидравлической рулевой машины

Комплектация ручной гидравлической рулевой машины с насосом-дозатором в пульте управления

Рулевая машина Р12М

Силовая установка Р12М

Электрогидравлическая рулевая машина Р-32

Управляемый снаряд и рулевая машина для него

Рулевые машины — Устройства для управления судном

Рулевая машина РО-5

Рулевые машины | Лопастные рулевые машины

Рулевая машина РГ-1,6, запчасти

Понимание рулевого механизма на кораблях

Система рулевого управления на корабле

Система рулевого механизма поршневого типа

Механический рулевой механизм и рычаг

Дорожное испытание

Механический рулевой механизм

Замена тряпичного соединения

Регулировочный червяк и ролик

Регулировка предварительного натяга подшипника рулевого вала

Установка сетки вала сектора

Рулевое управление с шарико-гайкой и рециркуляцией

Регулировка передач

Реечное рулевое управление

Стратегии диагностики рулевого механизма | KnowYourParts

WÄRTSILÄ Энциклопедия морских технологий

Рулевой механизм

Система рулевого управления с гидроусилителем и рулевой механизм · BlueStar Inspections

Рулевой редуктор против стойки и шестерни — Rx Mechanic

Рулевой редуктор

Преимущества и недостатки рулевого механизма

Преимущества

Недостатки

Рейка и шестерня

Преимущества и недостатки стойки и шестерни

Преимущества

Недостатки

Различия между рулевым механизмом и зубчатой ​​рейкой

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какая система рулевого управления самая распространенная?

Коробка рулевого механизма — это то же самое, что рейка и шестерня?

Какие два типа рулевых ящиков?

Могу ли я водить машину с плохой стойкой и шестерней?

Почему рулевое управление с зубчатой ​​рейкой лучше, чем с рециркуляционным шариком?

Заключительные слова

Техническое руководство TSPS

Рулевое управление с трюком

Рулевое управление с двумя цилиндрами

Техническое обслуживание

Добавить комментарий Отменить ответ

Различия между рулевым механизмом и зубчатой рейкой

Почему рулевое управление с зубчатой рейкой лучше, чем с рециркуляционным шариком?