Гідропривід рульового керування трактора ХТЗ-121

Гідропривід рульового керування трактора ХТЗ-121складається із механічної і гідравлічної частин.

Механічна частина має рульове колесо З (рис. 2.17), рульову колонку 2 та трапецію напрямних коліс, з'єднану зі штоками гідроциліндрів 12 і 13.

Гідравлічна частина має гідроруль 1 (гідравлічний рульовий механізм), який об'єднаний з гідроприводом начіпної системи трактора. Гідроруль забезпечує пропорційну повороту рульового колеса подачу оливи у відповідні порожнини гідроциліндрів 12 і 13 та запирання їх за відсутності керуючої дії водія (тобто як і насоси-дозатори наведених вище гідроприводів). З гідроприводу начіпної системи трактора використано шестеренний насос 10 (НШ-50А-3-Л) з постійно увімкненим приводом від дизеля і від коліс при буксуванні трактора та гідробак 4 з фільтрами. Крім цього, до гідравлічної частини рульового керування входить пріоритетний клапан 11 та два гідроциліндри 12 і 13.

Пріоритетний клапан забезпечує одночасну роботу гідроприводів рульового керування і начіпної системи трактора з пріоритетом першого. За відсутності дії на рульове колесо потік оливи через пріоритетний клапан надходить у гідропривід начіпної системи трактора.

При повороті рульового колеса напірна лінія гідроруля з'єднується з виходами П або Л (праве, ліве) залежно від напрямку обертання, при цьому пріоритетний клапан забезпечує необхідну величину тиску у гідрорулі.

2.14. Гідропривід рульового керування тракторів типу «Джон Дір»

Гідропривід рульового керування тракторів типу «Джон Дір»має такі основні гідропристрої: насос-дозатор 10(рис. 2.18), розподільник 9, запобіжний і пріоритетний 2 клапани, систему зворотних клапанів, два гідроциліндри та систему трубопроводів.

Насос-дозатор 10планетарного типу приводиться в рух від вала 8 рульового колеса.

Пріоритетний клапан 2 контролює вихідний тиск головного насоса і забезпечує, насамперед, роботу рульового керування і гальм, подаючи надлишок оливи до коробки передач 3.

Розподільник 9 призначений для спрямування оливи до гідроциліндрів залежно від напрямку обертання рульового колеса. Він складається із золотника 3 (рис. 2.19) і втулки 4. Золотник приєднано до вала рульового колеса, а втулка — до сателіта насоса дозатора. Втулка і золотник з'єднані між собою штифтом І, що дає можливість їм повертатись один відносно одного на 8°.

Запобіжний клапан 11захищає систему від надмірного тиску (18 МПа). Зворотний клапан 13 забезпечує надходження оливи у гідропривід від зливної лінії при непрацюючому головному насосі.

Коли рульове колесо не обертати, то золотник і втулка перебуватимуть у нейтральному положенні і олива до гідроциліндрів не надходитиме. В цьому положенні золотника розподільника олива надходить від головного насоса до пріоритетного клапана 2 (див. рис. 2.18) під тиском, що на 1,1 МПа вищий за тиск навантаження пріоритетного клапана. При цьому пріоритетний клапан відкривається, пропускаючи максимальний потік оливи до коробки передач 3.

Коли рульове колесо повернути вправо, золотник розподільника також провертається, а втулка, притиснута до сателіта, залишається нерухомою. Провертаючись всередині втулки, золотник сполучає свої пази з отворами втулки. Олива під тиском спрямовується до насоса-дозатора 9 (див. рис. 2.19), провертає сателіт, дозуючи і спрямовуючи оливу через втулку і золотник до порожнин гідроциліндрів в по лінії лівого повороту 5. Олива з протилежних порожнин циліндрів по лінії правого повороту 7 надходить на злив. Коли припинити обертати рульове колесо, припиняється й обертання золотника. Олива під тиском продовжує обертати сателіт насоса-дозатора. Притиснута до сателіта втулка продовжує обертатись доти, поки канали втулки і золотника не співпадуть (повернуться у нейтральне положення), при цьому потік оливи до насоса-дозатора призупиниться.

Поворот вправо відбувається аналогічно.

Коли не працює дизель, рульове керування підключається до резервного насоса, який приводиться в рух від вторинного вала коробки передач. В цьому випадку тиск оливи, створений резервним насосом, від датчика навантаження 16 (див. рис. 2.18) відкриє запірний клапан і гідропривід переключиться на роботу від резервного насоса.

Стежні гідроприводи

Гідропривід, в якому вихідна ланка повторює рух ланки керування у заданому масштабі, називають стежним.

Стежний гідропривід широко застосовують у системах ручного і автоматичного керування різних машин, агрегатів та виробничих процесів. Щодо сільськогосподарської техніки, такий гідропривід використано у системах автоматичного водіння (САВ) мобільних агрегатів орних, гичко- і коренезбиральних машин, зернозбиральних комбайнів тощо, а також у гідравлічних системах автоматичного керування (регулювання): силового під час оранки, завантаження активних робочих органів збиральних машин, положення робочих органів тощо.

Коефіцієнт підсилення, який визначається відношенням вихідної потужності до потужності вхідного сигналу, практично не обмежений. Так, у системах рульового керування великими морськими суднами використовують стежні гідроприводи з коефіцієнтом підсилення 105, а у системах автоматики з електрогідравлічним керуванням — до 107. Таке велике значення коефіцієнта підсилення досягається завдяки незначній потужності, яка витрачається на керування. Наприклад, потужність вхідного сигналу у гідропідсилювачі з електричним керуванням становить 0,5 - 1 Вт, а зусилля для переміщення золотників не перевищує 40 мН.

Стержні гідроприводи залежно від типу гідродвигуна бувають з поступальним, поворотним і обертальним рухом вихідної ланки.

На рис. 3.1 показано схему 1 стежного гідроприводу поступального руху, що використаний як гідропідсилювач руля ґрунтозміщувальної машини. При повороті рульового колеса 2, наприклад за стрілкою годинника, завдяки гвинтовій парі 2 золотник З дроселювального гідророзподільника зміститься вліво і сполучить праву порожнину гідроциліндра 4 з напірним каналом (КН), а ліву — зі зливним (КЗ). Під дією потоку рідини шток гідроциліндра почне перевищуватись вліво, повертаючи шарнірно з’єднану з ним траверсу 6, а разом із нею і передній коток машини. Поворот котка відбуватиметься доти, поки корпус 6 розподільника, який переміщується разом з траверсою, не зміститься на величину ходу, що дорівнює зміщенню золотника, і знову не перекриє канали розподільника. Щоб повернути коток у вихідне положення, рульове колесо потрібно повернути на такий самий кут проти стрілки годинника. Внаслідок цього золотник, поршень, траверса і, отже, корпус розподільника повернуться у вихідне положення. Так відбувається стеження котка за поворотом рульового колеса. Коефіцієнт підсилення гідропідсилювача К_Г у цьому разі можна виразити співвідношенням К_Г = F/F3, де F— зусилля, створюване на поршні гідроциліндра, Fз — зусилля, необхідне для переміщення золотника. Важливим параметром стежного гідроприводу є коефіцієнт передачі, який визначається відношенням лінійної або кутової величини переміщення ланки до величини переміщення вхідної ланки. Для наведеної схеми вхідним сигналом на гідропідсилювач руля є переміщення X золотника, а вихідним — переміщення У поршня гідроциліндра. Тоді коефіцієнт передачі можна визначити співвідношенням Кп- (а + b)b, де а і b — плечі важеля траверси 6.