В рулевом приводе практически всех колесных транспортных средств имеются элементы, передающие усилие от рулевого механизма на колеса, - рулевые тяги.Все о рулевых тягах, их существующих типах, конструкции и применимости, а также о правильном выборе и замене этих деталей – читайте в предлагаемой статье.
Что такое рулевое управление?
Тяга рулевая - элемент привода рулевого механизма колесных транспортных средств (за исключением тракторов и другой техники с ломающейся рамой);стержнеобразная деталь с шаровым шарниром (шарнирами), обеспечивающая передачу усилия от рулевого механизма на рычаги кулаков поворотных колес и на другие узлы рулевого привода.
Рулевое управление колесных транспортных средств делится на две основные части: рулевой механизм и его привод.Рулевой механизм управляется штурвалом, с его помощью создается усилие для отклонения управляемых колес.Эта сила передается на колеса посредством привода, представляющего собой систему тяг и рычагов, соединенных шарнирами.Одними из основных частей привода являются различные по расположению, конструкции и назначению рулевые тяги.
На рулевые тяги возложено несколько функций:
● Передача усилия от рулевого механизма к сопутствующим компонентам привода и непосредственно к рычагам поворотных кулаков колес;
● Удержание выбранного угла поворота колес при выполнении маневров;
● Регулировка угла поворота управляемых колес в зависимости от положения руля и другие регулировки рулевого механизма в целом.
Рулевые тяги решают ответственную задачу по передаче усилий от рулевого механизма на управляемые колеса, поэтому в случае неисправности эти детали необходимо как можно скорее заменить.Но для правильного выбора новой тяги необходимо разобраться в существующих типах, конструкции и особенностях этих деталей.
Виды и применимость рулевых тяг
Виды и схемы трапециевидного рулевого управления.
Рулевые тяги можно разделить на несколько типов по назначению, применимости и некоторым конструктивным особенностям.
По области применения тяги бывают двух типов:
● для систем рулевого управления на основе червячных и других рулевых механизмов и с рулевым трапециевидным приводом;
● Для систем рулевого управления на базе рулевых реек с прямым приводом на колеса.
В системах первого типа (с рулевыми трапециями) применяют две или три тяги в зависимости от типа подвески управляемого моста и схемы рулевых трапеций:
● На мосту с зависимой подвеской: две тяги - одна продольная, идущая от рулевой сошки, и одна поперечная, соединенная с рычагами поворотных кулаков колес;
● На оси с независимой подвеской: три тяги - одна продольная средняя (центральная), соединенная с сошкой рулевого механизма, и две продольные боковые, соединенные со средней и с рычагами поворотных кулачков колес.
Существуют также варианты трапеций на оси с независимой подвеской с двумя боковыми тягами, соединенными с рулевой сошкой в центральной точке.Однако привод этой схемы чаще применяется в рулевом управлении на базе рулевых реек, которые описаны ниже.
Следует отметить, что в рулевых трапециях для оси с независимой подвеской фактически используется одна рулевая тяга, разделенная на три части – ее называют рассеченной тягой.Использование рассеченного рулевого механизма предотвращает самопроизвольное отклонение управляемых колес при движении по неровной дороге из-за разной амплитуды колебаний правого и левого колеса.Сама трапеция может располагаться перед осью колес и позади нее, в первом случае она называется передней, во втором – задней (так что не думайте, что «задняя рулевая трапеция» – это рулевой привод, расположенный на задней оси автомобиля).
В системах рулевого управления на основе рулевой рейки используются только две тяги – правая и левая поперечные для правого и левого привода колес соответственно.По сути, это рулевая трапеция с рассеченной продольной тягой, имеющая шарнир в средней точке – такое решение существенно упрощает конструкцию рулевого управления, повышая его надежность.Стержни этого механизма всегда имеют составную конструкцию, их наружные части принято называть рулевыми наконечниками.
Рулевые тяги можно разделить на две группы по возможности изменения их длины:
● нерегулируемые – цельные тяги, имеющие заданную длину, применяются в приводах с другими регулируемыми тягами или другими деталями;
● Регулируемые – составные тяги, которые за счет определенных деталей могут изменять свою длину в определенных пределах для регулировки рулевого механизма.
Наконец, тягу можно разделить на множество групп по предназначению – для легковых и грузовых автомобилей, для автомобилей с гидроусилителем руля и без него и т. д.
Конструкция рулевой тяги
Самая простая конструкция имеет нерегулируемые тяги – их основой является полый или цельнометаллический стержень определенного профиля (может быть прямым или изогнутым в соответствии с особенностями конструкции автомобиля), на одном или обоих концах которого имеются шариковые суставы.Петли - неразборные, состоят из корпуса с расположенным внутри шаровым пальцем с резьбой под корончатую гайку и поперечным отверстием под штифт;Шарнир можно закрыть резиновым пыльником для защиты от грязи и воды.На поперечной тяге оси пальцев шаровых опор расположены в одной плоскости или смещены на небольшой угол.На продольной тяге оси пальцев шарниров обычно перпендикулярны друг другу.
Несколько более сложную конструкцию имеют нерегулируемые поперечные тяги.В такой тяге могут быть предусмотрены дополнительные элементы:
● В тягах мостов с зависимой подвеской — отверстие или шарнир для соединения с рулевой сошкой;
● В тягах для мостов с независимой подвеской - два симметрично расположенных отверстия или шарнира для соединения с боковыми тягами;
● В тягах автомобилей с гидрообъемным рулевым управлением (ГОРУ) - кронштейн или отверстие для соединения со штоком гидроцилиндра ГОРУ.
Однако на многих автомобилях широкое распространение получили трапеции с маятниковым рычагом – в таких системах средняя боковая тяга на своих законцовках имеет отверстия для крепления маятникового рычага и рулевой сошки.
Регулируемые рулевые тяги состоят из двух основных частей: самой тяги и соединенной с ней рулевой наконечника.Наконечник может тем или иным образом менять свое положение относительно тяги, что позволяет регулировать общую длину детали.По способу регулировки тяги ее можно разделить на два типа:
Регулируемая конструкция рулевой тяги со стяжными зажимами
● Регулировка резьбы с фиксацией контргайкой;
● Регулировка резьбовым или телескопическим способом с фиксацией стяжным хомутом.
В первом случае наконечник имеет резьбу, которая ввинчивается в ответную резьбу на конце стержня или наоборот, а фиксация от проворачивания осуществляется контргайкой на той же резьбе.Во втором случае наконечник также можно ввинтить в стержень или просто вставить в него, а фиксация от проворачивания осуществляется стяжным хомутом на внешней поверхности стержня.Стяжной хомут может быть узким и затягиваться всего одним болтом с гайкой, или широким с затяжкой двух болтов.
Все рулевые тяги имеют шарнирное соединение между собой и с другими частями рулевой системы – это обеспечивает нормальное функционирование системы при деформациях, возникающих во время движения автомобиля.Осями шарниров служат шаровые пальцы, они закрепляются в отверстиях сопрягаемых частей корончатыми гайками, закрепленными штифтами.
Стержни изготавливаются из стали различных марок, могут иметь защитное покрытие в виде обычной краски или гальваническое покрытие различными металлами – цинком, хромом и другими.
Как выбрать и заменить рулевую тягу
Рулевые тяги в процессе эксплуатации автомобиля подвергаются значительным нагрузкам, поэтому быстро приходят в негодность.Чаще всего проблемы возникают в шаровых опорах, также шатуны подвержены деформации и появлению трещин с последующим разрушением детали.О неисправности тяг могут свидетельствовать люфт и биение руля или, наоборот, чрезмерно тугой руль, различные стуки во время движения, а также потеря курсовой устойчивости автомобиля (уводит в сторону ).При появлении этих признаков следует провести диагностику рулевого управления, а при обнаружении проблем с шатунами – их замену.
Для замены следует выбирать те рулевые тяги и наконечники, которые были установлены на автомобиль ранее – только так есть гарантии корректной работы рулевого управления.Если проблема возникла только в одной боковой тяге или наконечнике, то лучше заменить эти детали парой, иначе очень велика вероятность отказа тяги на втором колесе.
Замену шатунов необходимо выполнять в соответствии с инструкциями по ремонту и эксплуатации автомобиля.Обычно эта операция сводится к подъему автомобиля на домкрате, демонтажу старых тяг (для этого лучше использовать специальный съемник) и установке новых.После ремонта рекомендуется отрегулировать развал-схождение.Новую тягу на некоторых автомобилях (особенно грузовых) следует периодически смазывать, но обычно эти детали не требуют обслуживания в течение всего срока службы.
При правильном выборе и замене рулевых тяг управление автомобилем будет надежным и уверенным на всех режимах движения.
Время публикации: 06 мая 2023 г.