ГИДРООБЪЕМНОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ «НИВА» И «КОЛОС»

На зерноуборочных комбайнах «Нива» и «Колос» применено гидрообъемное рулевое управление с гидроусилителем, в котором отсутствует механическая связь между рулевым и управляемыми колесами. Они связаны между собой гидравлически.

Гидрообъемное рулевое управление имеет ряд значительных преимуществ перед механическим.

Во-первых, в гидрообъемном управлении меньше узлов, чем в механическом с гидроусилителем,— в нем отсутствуют червячная или другая понижающая пара, длинные продольные тяги со сложной конфигурацией, система рычагов и шарнирные соединения. Вес его меньше на 20—25 кг.

Во-вторых, в гидрообъемном рулевом управлении при повороте управляемых колес водитель совершает только ту работу, которая необходима для удержания золотника распределителя в его рабочем положении. Эта работа сравнительно мала, и усилие на рулевом колесе не превышает единых норм безопасности. Дело в том, что коэффициент полезного действия рулевого механизма с червячной или иной парой сравнительно низкий, что затрудняет управление рулем. Например, для вращения рулевого колеса с червячной парой на комбайне СК-4 необходимо приложить усилие в 2—2,5 кгс. По нормам усилие на рулевом колесе для управления машиной не должно быть больше 3 кгс. Следовательно, дополнительные усилия на рулевом колесе в механическом рулевом управлении от трения во всех шарнирах, рулевых тягах, а также в распределителе гидроусилителя не должны превышать 0,5—1 кгс, что крайне затруднительно обеспечить в зерноуборочных комбайнах новейших моделей, имеющих большой вес.

В-третьих, в гидрообъемном рулевом управлении на комбайнах «Нива» и «Колос» люфт рулевого управления при работающем гидроусилителе составляет всего 5—7°, тогда как на комбайнах СК-3, СК-4, СКД-5 и их модификациях допустимый люфт рулевого колеса равен 25°. Это объясняется тем, что в зерноуборочных комбайнах управляемыми колесами являются задние, сравнительно далеко удаленные от рулевого колеса, поэтому в случае механического рулевого управления рулевое колесо с управляемыми колесами связано через длинные продольные тяги, имеющие сложную конфигурацию и большое количество шарниров. Деформации продольных тяг и люфты в шарнирах приводят к возрастанию свободного хода рулевого колеса.

В-четвертых, в гидрообъемном рулевом управлении с гидроусилителем время на техническое обслуживание и регулировки практически сведено до минимума, так как элементы, определяющие свободный ход рулевого колеса, почти не изнашиваются и нет необходимости периодически регулировать свободный ход рулевого колеса; не требуется периодическая проверка и смазка шарниров рулевых тяг.

В-пятых, независимое размещение агрегатов гидро-объемнего рулевого управления позволяет наиболее удобно разместить рулевое колесо, а также другие узлы в кабине и под площадкой водителя.

Испытания и эксплуатация комбайнов «Нива и «Колос» показали, что при работающем гидроусилителе гидрообъемное рулевое управление имеет вполне удовлетворительную быстроту реакции. Оно вполне работоспособно при буксировке комбайна при неработающем гидроусилителе.

Гидрообъемное рулевое управление комбайнов «Нива» и «Колос» состоит из насоса-дозатора, соединенного с рулевым колесом, распределителя золотникового типа, силового шестеренчатого насоса, предохранительного клапана, гидроцилиндра и системы трубопроводов. Гидробак общий с основной гидросистемой.

Насос-дозатор ГА-36000А обеспечивает пропорциональность подаваемого в полости гидроцилиндра объема масла и угла поворота рулевого колеса, которая сохраняется как при неработающем силовом насосе гидроусиления, так и при его работе.

Рабочими элементами насоса-дозатора служат обойма 9 (рис. 68) с роликами 12 и сателлит 11. Ролики обоймы с зубьями сателлита образуют внецентройдное эпи-циклоидальное цевочное зацепление. Обойма, ролики и сателлит установлены между пластиной 13 и крышкой 6. Пластина, обойма и крышка стянуты с корпусом семью болтами 7. При этом толщина обоймы больше толщины роликов и толщины сателлита. Это позволяет при допустимом зазоре свободно вращаться роликам и сателлиту в работе. В канавках кольца 14, центрирующего пластину и обойму, размещены резиновые уплотнительные кольца 5 круглого сечения.

В корпусе 17 установлен вал 19, хвостовик которого соединен с рулевым колесом. Вал, опирающийся на радиально-игольчатый подшипник 20 и упорный подшипник 18, посредством штифта 2 связан с вращающимся золотником 4. Плавающий вал 3 с двумя штифтами 10 образует карданную передачу между валом 19 и сателлитом 11.

Для нормальной работы детали насоса-дозатора изготавливают с соблюдением ряда определенных технических условий:

для сохранения геометрических форм и размеров в процессе эксплуатации корпус отливают из высокопрочного чугуна и подвергают искусственному старению;

поверхности (расточки под золотник, торцовую корпуса со стороны выхода отверстия под золотник, наружную золотника, вала под подшипники и под уплотнительные кольца, торцовые промежуточной пластины, роликов, торцовые обоймы и сателлита, рабочие профили зубьев сателлита, внутреннюю крышку) шлифуют;

для обеспечения высокой износостойкости поверхности (наружные золотника, промежуточная пластины, роликов и крышки) цементуют и закаливают;

обоймы, вал, плавающий вал, штифты и сателлит закаливают;

с особой точностью выполняют взаимные положения овальных сквозных отверстий, пазов и отверстий под штифт в золотнике; размещают распределительные отверстия, просверливаемые под углом 45° к торцовой поверхности корпуса; располагают пазы под штифт относительно зубьев сателлита. От точности расположения этих отверстий и пазов зависит объемный к. п. д. насоса-дозатора.

Собирают насос-дозатор из деталей, не имеющих на трущихся и сопрягаемых поверхностях и канавках под

уплотнительные кольца рисок, забоин, заусенцев или других механических повреждений. При сборке принимают меры, исключающие попадание пыли, грязи, стружки и других посторонних частиц внутрь насоса-дозатора. Перед сборкой все детали промывают, трущиеся и сопрягаемые поверхности и уплотнительные кольца смазывают дизельным маслом Дп-11 или ДС-11.

Золотник с корпусом невзаимозаменяемые детали. При подборе золотника к корпусу руководствуются размерными группами, при этом золотник должен плотно входить в корпус и при наличии смазки легко вращаться в нем. Применяют и притирку золотника к корпусу. Зазор между корпусом и золотником 0,005—0,015 мм.

В правильно собранном насосе-дозаторе вал 19 вращается без заеданий. Момент на вращение вала не превышает 0,3 кгс-м (усилие 1,5 кгс на плече 200 мм). После сборки или переборки насос-дозатор обкатывают, перекачивая масло под давлением 15—20 кгс/см2 и вращая вал с частотой 40—60 об/мин по 5—10 мин в обе стороны.

Насос-дозатор испытывают на герметичность от внешних утечек рабочей жидкости, используя дизельное масло Дп-11 или ДС-11 при давлении 100±10 кгс/см2 и температуре 70°С. Давление подводят в течение 5 мин одновременно в оба штуцера. При испытании проверяют отсутствие утечки масла через уплотнительные кольца, а также потение корпуса. Испытывают насос на герметичность и при других температурах жидкости, подбирая такие масла, вязкость которых при температуре испытаний равна вязкости масла Дп-11 при температуре 70°С.

Объемный к. п. д. насоса-дозатора не менее 0,75 при частоте вращения вала насоса 60 об/мин и давлении 30 кгс/см2.

В насосе-дозаторе сквозные овальные отверстия золотника соединены с центральным каналом, а пазы сообщаются с расточкой в корпусе, условно показанной на схеме (рис. 69) при помощи промежуточного концентрического канала. Оба канала соединены с распределителем (на схеме не показано).

Между обоймой, роликами и сателлитом образуется семь рабочих камер. При вращении сателлита его зубья скользят по роликам, входят или выходят из рабочих камер, изменяя объем рабочих полостей. При вращении сателлита, например, против часовой стрелки, в положениях I, II и III уменьшаются соответственно рабочие объемы камер 2. 3 и 4< 5, 6 и 7; 1, 2 и 3. В других рабочих камерах объемы остаются без изменения или увеличиваются. При вращении сателлита против часовой стрелки масло, вытесняемое из рабочих камер, поступает в осевой канал вращающегося золотника и далее через распределитель в одну из полостей гидроцилиндра. Давление во всех рабочих камерах, из которых вытесняется жидкость, одинаково и равно давлению, необходимому для поворота управляемых колес гидроцилиндром. В рабочие полости, в которых увеличивается объем, при том же вращении сателлита масло поступает из кольцевого канала вращающегося золотника. В этот канал масло поступает из распределителя.

За 1/14 оборота сателлита его зуб, отмеченный стрелкой, вытесняет полный рабочий объем камеры 4, а за следующие 7и оборота приходит в положение начала вытеснения жидкости из камеры 3. Таким образом, за 1/14 оборота сателлита каждый его зуб вытеснит по полному рабочему объему камеры, а за полный оборот всех его 6 зубьев — 6 : 1/7 = 42 рабочих объема камер.

Насос-дозатор комбайнов «Нива» и «Колос» имеет рабочий объем 120 см3/об.

На рисунке 69 показано, что жидкость, вытесняемая зубьями сателлита из рабочих камер обоймы с роликами, поступает только в осевой канал вне зависимости от положения сателлита. Это достигнуто в результате того, что вращение сателлита синхронизировано с вращающимся золотником. При вращении сателлита по часовой стрелке поток жидкости из камер обоймы с роликами меняется на обратный, и жидкость, вытесняемая из рабочих камер, поступает в кольцевой канал.