Рулевое управление гусеничного трактора Т: конструктивные особенности и устройство

Рулевая система гусеничных транспортных средств по устройству и принципу работы отличается от механизма колесной техники. Направление гусеничной машины по заданной траектории, маневрирование, контроль механизмов силовой передачи и оборудования обеспечивается с помощью рулевого управления трактора Т-150 и других моделей. При умелой эксплуатации транспортного средства и достаточных практичных навыках тяжелая машина на гусеницах легко маневрирует для выполнения специальных работ. Механизм отличается несложной конструкцией и при грамотном обслуживании надежный в эксплуатации.

С помощью системы управления осуществляется переключение скоростей на ходу, резкое торможение в непредвиденных случаях, удержание многотонной машины на склоне, а также выполняются повороты разным способом по дуге:

• с постоянным радиусом;
• с изменяемым радиусом, зависящим от сопротивления качению гусениц (плавное маневрирование);
• с минимальным радиусом благодаря частичной (полной) фиксации левого или правого бортового тормоза при выключенной фрикционной муфте.

Назначение и устройство рулевого управления

Конструктивно элементы рулевого управления гусеничного трактора скомпонованы в кабине и включают рулевое колесо, рычаги для включения передач, специальные педали торможения, педали сцепной муфты и пр. Также в системе предусмотрены измерительные и сигнальные приборы.

Схематическое изображение классического рулевого механизма трактора на гусеницах.

Основные элементы

1. рычаги выбора скоростей;
2. педаль для активации тормоза;
3. тяги, предназначенные для управления бортами;
4. вал, управляемый с помощью рычагов;
5. оттяжные пружины;
6. управляющие рычаги бортов (правый);
7. управляющие рычаги бортов (левый);
8. тяга для воздействия на привод тормоза;
9. труба с проложенными внутри поводками;
10. тормозные барабаны правого борта;
11. тормозные барабаны левого борта;
12. гидравлическая панель;
13. рычаг, управляющий клапаном понижения давления левой стороны;
14. коробка переключения передач;
15. гидравлические распределители;
16. рычаг правого и левого гидравлического распределителя;
17. рычаг, управляющий клапаном падения давления правой стороны.

Тормозная педаль жестко соединяется с тормозной лентой, установленной на соответствующем борту. Руль с помощью тяги и промежуточной системы соединяется с рычагами, предназначенными для управления левой-правой гусеницей. Выбор скоростей трактора обеспечивается с помощью специальных рычагов, которые смонтированы на рулевой колонке. Оба рычага выбора скоростей соединяются тягами с распределителями, установленными на соответствующих бортах.

Важными узлами, обеспечивающими регулировку скорости перемещения гусеницы с каждого борта транспортного средства, являются рулевые муфты поворота. Устройства конструктивно представляют собой многодисковое сцепление сухого типа. С целью изменения траектории трактора выключается правая или левая муфта. Деактивация муфты осуществляется с помощью рычага, воздействующего через нажимной диск на пружины. В результате сжатия пружины диски муфты отводятся друг от друга, отключая вал, по которому передается крутящий момент.

При отсутствии усилия гусеница начинает отставать от другой, на которую поступает поток мощности. В результате трактор начинает разворачиваться в сторону борта с отключенной муфтой. Чтобы обеспечить резкий поворот необходимо кроме отключения муфты воздействовать на тормозную педаль. Лента торможения затянет ведомый барабан и резко прекратит движение притормаживаемой гусеницы.

Для плавного отключения левой или правой муфты трактористу приходится прикладывать усилие, значение которого находится в диапазоне 120 – 150 Н. Для снижения прикладываемой физической силы в систему управления гусеничного трактора устанавливается гидроусилитель. Агрегат монтируется между тягой и рычагом управления для повышения комфорта в управлении многотонной машиной. Благодаря гидроусилителю для отключения муфты достаточно прикладывать на рычаг усилие до 20 Н.

Особенности управления трактором

Для управления гусеничными транспортными средствами используются рулевые механизмы разного типа:

• с фрикционными муфтами, состоящими из множества дисков;
• с планетарными шестеренками;
• с двумя идентичными коробками выбора передач;
• с дифференциальными системами (в новых моделях машин не устанавливаются).

Фрикционные муфты

Система рулевого механизма с фрикционами, состоящих из набора дисков, характеризуется несложным устройством и монтируется между центральной (1) и конечной (2) передачей. В составе включает 2 дисковые муфты фрикционного типа (фрикционы), обозначенные на схеме Ф1 и Ф2, и пару остановочных тормозов (на схеме Т1 и Т2). В результате для изменения траектории движения или разворота гусеничного трактора задействуется четыре элемента: 2 – фрикциона и 2 – тормоза.

Если многотонная машина движется в прямолинейном направлении, фрикционы находятся во включенном состоянии, а тормоза не задействованы. По этой схеме вращающий момент транспортируется от главной передачи через фрикционные диски и шестеренки конечной передачи на ведущие элементы левого/правого борта. Благодаря жесткой кинематике между гусеницами, транспортному средству гарантируется прямолинейное движение.

Для изменения направления траектории машины и выполнения маневрирования с меняющимся радиусом, например, вправо, отключается фрикцион с правой стороны. Уменьшается прикладываемая мощность и соответственно снижается скорость перемещения гусеницы, поэтому по законам физики трактор делает правый поворот. При работе всухую муфты не отличаются долговечностью. Фрикционы, работающие в масле, более надежные в эксплуатации и характеризуются увеличенным ресурсом.

Для разграничения включения поджимных фрикционов на бортах, предусмотрен замковый механизм, изготовленный в виде трех шариков, помещенных в специальном отверстии поводка таким образом, чтобы попадать между углублениями, проделанными на рычагах. Когда руль поворачивается, поводок оказывает воздействие на рычаг для совместного перемещения. Шарики выдавливаются неподвижной тягой и фиксируют (стопорят) поводок с перемещаемым рычагом.

Планетарный механизм

Планетарная система управления на две ступени конструктивно включает пару:

• планетарных шестеренчатых рядов, смонтированных между главной (1) и конечной передачей (6);
• тормозов для остановки (Т1 и Т2);
• тормозов для поворота (ТП1 и ТП2);
• блокирующих муфт (фрикционов Ф1 и Ф2).

Также в состав системы рулевого управления входит водило (2), эпициклическая и солнечная шестеренка (3,5 соответственно), саттелит (4) и ведущее колесо (7).

Для перемещения транспортного средства по прямой траектории на повышенной скорости, с правой/левой стороны включаются фрикционные муфты, блокирующие планетарные шестерни. Благодаря равным передаточным числам гусеницы трактора перемещается с равной скоростью. Для перемещения на пониженной скорости активируются поворотные тормозные устройства, блокирующие планетарные ряды. В результате увеличивается крутящий момент, а скорость движения снижается.

С целью поворота с изменяемым радиусом выполняется отключение фрикциона, чем обеспечивается разрыв потока мощности, подаваемого на гусеницу. Для изменения направления с постоянным радиусом, после блокировки фрикциона дополнительно активируется остановочный тормоз. В результате трактор начинает поворачиваться вокруг заторможенной гусеницы.

Механизм управления с коробками передач

Данный механизм включает бортовые (левые/правые) коробки для переключения передач (КП1,2) и тормозные устройства (Т1 и Т2). Для переключения скоростей используются фрикционы. Система обеспечивает поворот транспортного средства с переменным радиусом, для чего деактивируется фрикцион в одной передаточной коробке. Это приводит к разъединению силового потока, прикладываемого к гусенице, и трактор осуществляет маневр. Для маневрирования с постоянным радиусом после деактивации фрикциона задействуется механизм остановочного тормоза.

Также предоставляется возможность выполнить поворот машины с несколькими постоянными радиусами. Для выполнения такого маневра одновременно включаются разные скорости на левой и правой коробке передач. Машина выполняет поворот с постоянным ускорением, а также на меньшей или на увеличенной скорости. Если конструкцией коробок передач предусматривается полный реверс, то трактор получает возможность развернуться на месте. Для выполнения такого маневра гусеницы должны вращаться в разные стороны, при этом должна обеспечиваться равная скорость.

Особенности управления трактором на гусеничном ходу

С помощью рычагов переключаются передачи левого и правого бортов гусеничного трактора. Передачи пронумерованы, поэтому трактористу можно ориентироваться по меткам, напротив которых устанавливаются рычаги. Если справа и слева выбранная передача совпадает, а рулевое колесо установлено в начальном (нулевом) положении, то гусеницам будет поступать одинаковый крутящий момент, и они вращаются с одинаковой скоростью. В результате трактор движется прямо.

Если включить разные передачи на бортах, то при исходном положении руля гусеничная машина будет поворачивать по дуге с постоянным радиусом. Маневр выполняется в сторону борта, на коробке передач которого установлена меньшая передача. При использовании 1-2, 2-3 или 3-4 скорости на левой/правой гусенице поворот машины происходит по стабильному радиусу равному 13 м. Если включить на бортах передачи 1-3 и 2-4, то трактор будет поворачивать с радиусом 7 м. Минимальный фиксированный радиус поворота около 5 м получается при включении 1-4 передачи. Рулевое колесо задействуется, когда необходимо осуществлять поворот с нефиксированным радиусом.

С помощью педали тормоза можно экстренно остановить трактор. Педаль оснащена специальной защелкой, поэтому транспортное средство удерживается на уклоне. Крайнее заднее положение каждого рычага соответствует положению «подъем». При перемещении рычага вперед до первой фиксации он устанавливается в «нейтральное» положение, а до второго щелчка — в положение «опускание». Крайняя передняя позиция соответствует положению «плавающее».

Для включения требуемой передачи тракторист выбирает положение рычага, соответствующее требуемой скорости и обозначенное цифрой. Тракторист может регулировать скорость маневрирования машины по прямой линии для выполнения поворота или разворота с постоянным радиусом. При этом поворачивать с увеличением средней скорости гусеничного транспортного средства допускается только при условии неполной нагрузки на двигатель при прямолинейном движении.

Порядок выполнения поворота с постоянным радиусом:

1. Чтобы уменьшить скорость при выполнении поворота машины на гусеницах необходимо подать «на себя» управляющий рычаг со стороны планируемого поворота (отстающий борт).
2. Для поворота транспортного средства с равной скоростью тракторист одновременно перемещает рычаги в противоположные стороны с разницей на одну скорость.
3. С целью увеличения динамики поворота рычаг, управляющий забегающим бортом, переводится в положение «от себя».

Для выполнения поворота с изменяемым радиусом (свободным) трактористу нужно повернуть рулевое колесо. В результате частично или полностью выходит из зацепления гидроприжимной фрикцион того борта, в сторону которого планируется выполнить поворот. При повороте руля, благодаря соединенному с рулевой колонкой поводку приводится в действие рычаг, который оказывает действие на клапан, обеспечивающий плавное снижение давления коробки передач соответствующего борта.

Определенным положениям руля соответствует фиксируемое давление в гидравлическом поджимном фрикционе, а также передаваемое крутящее усилие. Если рулевое колесо поворачивается на более 40 °С происходит полное выключение фрикциона. Начальное и последующее положение руля отмечается щелчком специального фиксатора, который смонтирован в верхней части рулевой колонки.

Если продолжать вращать руль, то вал, оказывая воздействие посредством промежуточного рычага на тягу, фиксирует тормозную ленту по окружности барабана. В результате осуществляется крутой поворот транспортного средства. Когда произойдет полный останов барабана с лентой, трактор начнет поворачиваться в сторону заторможенной гусеницы. Пружины нужны для возвращения колес, руля и тяг в первоначальное положение.

При возвращении руля в исходное положение процесс происходит в обратной последовательности. Для удержания гусеничного транспорта на склоне, а также с целью торможения тракторист воздействует на педаль тормоза, соединенной системой тяг и рычагов с лентами тормозных барабанов. Педаль можно зафиксировать в активном положении с помощью защелки, которая активируется ногой. Для возврата педали в первое положение предусмотрена пружина.

Сервисное обслуживание механизма

В процессе эксплуатации гусеничного трактора возможны следующие неисправности, требующие немедленного устранения:

• увеличенный по сравнению с допуском завода-изготовителя свободный ход рукояток рычагов, с помощью которых обеспечивается управление муфтами поворота;
• невозможность обеспечить полное затормаживание барабана поворотных муфт, несмотря на максимальное перемещение рычагов в положение «на себя»;
• превышение нормированного значения свободного хода педалей торможения, несоответствие допускам, установленных производителем.

Рулевое управление гусеничного трактора обеспечивает четкую работу при своевременном выполнении регламентных работ, предусматривающих:

• смазку трущихся деталей;
• проверку регулировки тормозного привода для управления клапанами снижения давления коробки передач и гидравлическими распределителями;
• проверку затяжки резьбовых соединений;
• выполнение очистки масленки и прессование специальной смазки в наконечники тяг, а также втулки рычагов рулевой системы через установленный интервал работы.

Регулировочные работы с механизмом управления планируются при разборке трактора и при установке новых деталей. Чтобы отрегулировать тормозной привод педаль фиксируется в верхнем положении до контакта резинового упора с поликом кабины. Изменяя длину тяги, рычаг устанавливается в вертикальное положение. На следующем этапе выполняется регулировка тяг, чтобы звенья находились в прямой плоскости. Ленты, предназначенные для торможения, при этом должны быть не под нагрузкой.

Согласно допуску производителя между рычагами и установленным поводком должен обеспечиваться зазор до 1 мм. Для выполнения регулировочных работ с гидравлическими распределителями рычаги переключают в положение, соответствующее первой скорости. Благодаря возможности изменения длины тяг осуществляется монтаж рычагов, соединенных с наконечниками в горизонтальном положении.

С целью осуществления регулировки клапанов, отвечающих за плавное падение давления, демонтируются тяги и возвратные пружинные элементы. Руль выставляется во второе фиксируемое положение и благодаря вращению регулировочной муфты вводятся в соприкосновение тяги, а также совмещается площадка и пальцы управляющих рычагов. После возврата руля в первоначальное положение тяги и возвратные пружины монтируются на свое первоначальное место.