Регулировка рулевой колонки МТЗ-80

ГУР МТЗ-82 (гидроусилитель руля) устанавливается на сельскохозяйственной технике для того, чтобы снизить усилие тракториста, которое он прилагает для того, чтобы повернуть рулевое колесо. При этом маневренность трактора повышается при любых условиях, в которых приходится работать.

При передвижении ГУР трактора МТЗ подключается и функционирует не только при повороте рулевого колеса, но и под воздействием перемещения передних колес, которые колеблются из-за неровностей грунта. Вместе с этим ГУР МТЗ воздействует на другую, относительно поворота колес, сторону. Это хорошо влияет на движение сельскохозяйственной техники по прямой, в значительной степени уменьшает передачу колебаний и других неблагоприятных воздействий с передних колес.

Что представляет собой ГУР МТЗ

Минский тракторный завод обеспечил всю свою технику «Беларус» гидроусилителем, в первую очередь для того, чтобы облегчить трактористам управление трактором, оснащенным навесным оборудованием. Ведь под его воздействием на передние колеса возлагается двойная нагрузка, а водителю приходится прикладывать максимальное количество усилий для управления такой тяжелой машиной. Гидроусилитель руля МТЗ обладает встроенной гидравлической системой, в конструкцию которой включены следующие основные элементы:

Распределитель.
Насос дозатора и силового цилиндра.
Датчик автоматической блокировки дифференциала заднего моста.

В конструкцию ГУРа МТЗ входят следующие конструктивные элементы:

Корпус, в котором располагаются емкость, где будет храниться нужное масло, и основы, к которым будут крепиться детали.
Насос, призванный обеспечить перемещение масла в гидравлическом контуре.
Сектор, прикрепленный на поворотном валу, который постоянно вступает в контакт с элементом рулевого управления.
Поворотный вал, который имеет 3 точки опоры. С помощью него движение поворота передается сошке, которая, в свою очередь, соединяется с передними колесами техники.
Рейка, вступающая в контакт с движущимся сектором, она передает ему поршневое движение.
Золотник, прикрепленный между 3 парами ползунов, которые держатся при помощи специальных пружин. Этот элемент крепится на конце червяка рулевой колонки.
Фильтр, призванный очищать масло, перемещающееся в гидравлической установке.
Клапан предохранения, предусмотренный в конструкции для того, чтобы не давать давлению нужной жидкости возрастать до неприемлемого уровня.

Блокирующая система автоматики, на которой располагается еще ряд элементов (золотник, маховик, датчик, кран и щуп), нужна для блокировки дифференциала заднего моста. Ключевой принцип действия ГУРа — наращивание гидравлического усилия при увеличении сопротивления при повороте сельскохозяйственной техники. Сопротивление, которое образуется при развороте машины, влечет за собой смещение от оси червяка рулевой колонки. Из-за этого пружины ползунов сжимаются. Как только это сопротивление превосходит силу сжатия всех пружин, золотник перемещается и дает возможность специализированной жидкости попасть в одну из емкостей силового цилиндра.

Масло, в свою очередь, изменяет положение поршня, а его усилие, при помощи рейки, поступает в зубчатый сектор, с помощью которого производится вращение поворотного вала. Когда сопротивление, возникшее при развороте, спадает, пружины приходят в первоначальное, распрямленное положение, а золотник встает на место, тем самым не давая больше рабочей жидкости перетекать в цилиндр. Если возникает ситуация, при которой сопротивление при повороте не увеличивается настолько, чтобы превысить силу сжатия пружин, то гидроусилитель руля не начинает свое функционирование.

ГУР на МТЗ-80: устройство, неисправности и методы устранения

На Минских МТЗ-80 (82), оборудованных мотором Д-240, устанавливается гидроусилитель руля 70-3400020, который производится Бобруйским заводом тракторных деталей и агрегатов (БЗТДиА).

Рассмотрим схему 70-3400020 в разрезе. Узел помещен в корпус (2), выполненный из литого чугуна, который устанавливается на раму машины между фронтальной стенкой капота и радиатором дизельного мотора. В нем располагается основной механизм рулевого управления – это связанные между собой червяк (5) и сектор (4); а также гидроагрегаты системы: гидронасос НШ-10-Л-У ГОСТ 8753-71, силовой цилиндр, предохранительный клапан, золотниковый гидрораспределитель, и гидробак.

Если в гидроусилительной системе по какой-либо причине появляется неисправность, возникает тугое рулевое управление. Рассмотрим основные виды неисправностей ГУР, способы их устранения и усовершенствования своими руками.

Если в системе образуется пена, причины могут быть следующие:

из-за того, что в баке ГУР снижен уровень жидкости (тогда следует проверить уровень и долить жидкость, если нужно);
в нее попал воздух (осмотреть всасывающий трубопровод (20) в целях выявления мест подсоса воздуха, провести ремонт, поставить шайбы на соединение, заменить сальники).

Когда вследствие падения давления в системе сбивается правильная настройка предохранительного клапана в пределах 7,5-8,5 MIIa, подстройте его.

Если в насосе ГУР произошла утечка жидкости большого объема, скорее всего, он неисправен и подлежит замене.

При заедании зацепа пары червяк-сектор необходимо отрегулировать зацепление, при условии установленного значения свободного хода руля не более 30 градусов при работающем моторе трактора. Для этого регулировочные болты эксцентриковой втулки сначала ослабляют, проворачивают ее по часовой стрелке до упора зацепа червяка и сектора, а затем на 1-1,2 см в обратном направлении. Далее нужно определить положение руля, когда не будет происходить заклинивания и при необходимости увеличить зазор в зацеплении. После настройки зафиксировать положение регулировочными болтами.

Выставить нужный зазор от 0,1 до 0,3 миллиметра между сектором и рейкой путем уменьшения толщины регулировочных прокладок до упора.

Как усовершенствовать своими руками гидроусилитель руля, поставив шайбы под золотник, показано на видео ниже.

Регулировки

Настройку узла осуществляют в исправном состоянии. Её правильность является важным фактором в эффективной работе усилителя и сохранения эксплуатационного ресурса. Наладка делится на настройку зазоров зацеплений механических пар и хода золотника .

Зацепление червяк-сектор

Регулировку производят при исправном состоянии рулевых тяг и сочленений привода руля, свободный ход рулевого колеса не должен превышать 30 ̊ с работающим двигателем.

Поддомкрачивается передний мост трактора или отсоединяется сошка от рулевых тяг.
Отпускают болт регулировочной эксцентриковой втулки.
Поворачивают по часовой стрелке втулку до упора червяка в максимальном зацеплении с сектором.
При работающем двигателе, поворачивая рулевое колесо определяют положение зацепления без ощущения заклинивания, увеличивая зазор поворотом втулки против часовой стрелки.
Затягивают болт крепления втулки, снимают мост с домкрата или подсоединяют сошку к рулевым тягам.

Подтяжка сферической гайки червяка

Затяжка гайки нивелирует зазор между золотником и обоймами подшипников, образовавшийся в результате выработки или ослабления. Появления зазора отражается на увеличении свободного хода руля и появлению эффекта болтания рулевых колёс. При появлении люфта — золотник может произвольно подключать полости цилиндра к магистралям с давлением масла.

Откручиваются болты крепления распределителя к корпусу усилителя.
Снимают крышку и крепят распределитель на два размещённых по диагонали болта 5. Толщину фланца крышки компенсируют подложкой шайб 4 или гаек большого диаметра под головки болтов.
Затем расшплинтовуют регулировочную гайку 1, и затягивают её до упора золотника в обоймы подшипников. Затяжку осуществляют с усилием 20 Нм.
Отворачивая сферическую гайку до первого совпадения отверстия на валу червяка — гайку зашплинтовуют.
Демонтируют установочные болты с шайбами и устанавливают крышку с прокладкой, затягивая четырьмя болтами в штатном режиме.

Правильная затяжка даёт плотное прилегание золотника к обоймам подшипников и обеспечивает возвращение золотника в нейтральное положение под действием пружин при прекращении вращении рулевого колеса. Излишняя затяжка увеличивает усилие на руле и приводит к быстрому износу упорных подшипников распределителя.

Регулировка зацепления сектор — рейка

Зазор в зацеплении сектор–рейка штока поршня цилиндра регулируется количеством прокладок между корпусом усилителя и упором рейки. Достаточный зазор 0,25-0,3 мм обеспечивает работу пары без заклинивания.

Равномерность хода золотника

Ход золотника регулируют прокладками между корпусом усилителя и распределителем, распределителем и крышкой сферической гайки. При недостаточном усилении поворота влево устанавливают дополнительную прокладку в 0,5-1 мм между корпусом колонки и распределителем, если недостаточно усиление вправо – устанавливают прокладку под крышкой сферической гайки. Таким образом, выравнивают амплитуду хода золотника влево — вправо.

Давление в системе

Настройка давления предохранительного клапана 7 осуществляется изменением сжатия пружины. Заворачивая винт клапана — увеличивается сжатие пружины и соответственно максимальное рабочее давление гидросистемы усилителя.

Как происходит регулировка гидроусилителя

Основные неисправности гидроусилителя руля касаются в первую очередь зубчатой рейки, сектора и червяка. Кроме того, переделка ГУРа МТЗ может потребоваться в том случае, если в его конструкции была нарушена герметичность или предохранительный клапан пришел в негодность. Если при проведении диагностики составных частей гидроусилителя руля были выявлены какие-либо неисправности, необходимо разобраться, может ли проводиться обычная регулировка ГУРа МТЗ или регулировочные операции будут недостаточными и понадобится более тщательный ремонт.

Чтобы устранить поломку, которая затрагивает, например, распределитель, необходимо будет снять гидроусилитель с сельскохозяйственной техники и разобрать его. В дальнейшем будет проведена экспертиза и заменены нужные детали.

Перед тем как будет произведена регулировка или ремонт гидроусилителя, необходимо слить рабочую жидкость и ослабить гайку поворотного вала.

Переделанная установка должна быть вновь поставлена на трактор со всей внимательностью — обратите внимание на степень затяжки гаек, следите за тем, чтобы метки поворотного вала и другие элементы встали на свои места.

На отрегулированном гидроусилителе можно «уехать» довольно далеко. Однако при проведении работ следует быть внимательным и соблюдать основные правила проведения подобных работ. В ином случае можно сломать важную деталь. Если у вас нет должных навыков, лучше доверьте вопросы регулировки специалистам.

Рис. 2.3.2. Регулировка зазора в зацеплении «червяк—сектор» поворотом регулировочной втулки МТЗ: 1 — лимб; 2 — стрелка-указатель; 3 — стопорный болт; 4 — регулировочная втулка червяка; 5 — червяк	Рис. 2.3.3. Как снять крышку корпуса ГУР МТЗ: 1 — корпус ГУРа; 2 — крышка корпуса ГУРа
Рис. 2.3.4. Проверка зазора между упором и рейкой трактора МТЗ: 1 — рейка; 2 — щуп; 3 — упор	Рис. 2.3.5. Регулировка зазора в зацеплении червяк—сектор прокладками: 1 — корпус ГУРа; 2 — датчик блокировки дифференциала; 3 — регулировочные прокладки

Тяжелый поворот трактора возможен при нехватке рабочей жидкости в баке, снижении ее подачи, либо ошибке в регулировки предохранительного клапана. Износ или разваливание уплотнительных колец силового цилиндра так же может являться причиной.

Методика тестирования техсостояния гидросистемы управления поворотом трактора основывается на вычислении давления подачи, которое развивается насосом. Определяют факты утечек масла в распределителе и силовом цилиндре, а так же регулировку предохранительного клапана. Эти несложные процедуры осуществляют, обычно, без снятия с трактора агрегатов гидросистемы управления поворотом, применяя всего лишь КИ-5473 (направление дроссель-расходомер).

Режимы работы гидросистемы управления поворотом определяют прибором при номинальной частоте вращения коленвала двигателя трактора, противодавлении 5,0 МПа по известному манометру прибора и температуре охлаждающей жидкости 50—60° С. Показания шкалы расходов прибора помножают на коэффициент 0,7 L.

Проверим подачу рабочей жидкости к гидроусилителю руля трактора. По рисунку 2.3.6 от коробки предохранительного клапана отделяют нагнетательный трубопровод 2 и к нему подключают входной рукав КИ-5473. Сливной рукав помещают в горловину 3 ниже уровня жидкости. Далее, запустив двигатель, доводят давление 5,0 МПа по манометру при номинальной частоте вращения коленвала и по шкале прибора наблюдают подачу рабочей жидкости. При недостаточном уровне подачи, насос необходимо заменить.

При величине подачи не ниже допустимого значения, проверяют состояние распределителя по количеству утечки масла как на рис. 2.3.7.

Рис. 2.3.6. Проверка насоса высокого давления ГУРа трактора МТЗ: а — подключение прибора; б — схема проверки; 1 — прибор КИ-5473; 2 — нагнетательный трубопровод насоса; 3 — заливная горловина ГУРа

Рис. 2.3.7. Определение утечки масла в распределителе ГУРа трактора МТЗ, методика: а — подключение прибора; б — схема проверки; 1 — прибор КИ-5473; 2 — входной рукав прибора; 3 — заливная горловина ГУРа; 4 — распределитель ГУРа

Основные показатели работы распределителя ГУРа при проверке прибором КИ-5473

Подача масла при Р = 5,0 МПа, л/мин:
номинальная	2,0
допустимая	1,2
Давление срабатывания предохранительного клапана, МПа:
номинальное	7,5
допустимое	7,0-8,5

Предварительно, перед подключением входного рукав прибора, выкручивают технологическую пробку (она расположена сверху коробки предохранительного клапана). Сливной рукав соединяют с баком гидросистемы. Заводят двигатель и при номинальной частоте вращения коленвала крутят руль вправо или влево до упора. Вращают рукоятку прибора и выставляют давление согдасно показаниям манометра 5,0 МПа. По шкале расходов фиксируем показания. В случае, если разница в показаниях прибора при отслеживании подачи рабочей жидкости к распределителю и проверке утечек превышает 5 л/мин, распределитель нужно ремонтировать.

Давление, при котором происходит срабатывание предохранительного клапана гидросистемы управления поворотом определяют манометром, который вкручивают на место технологической пробки (рис. 2.3.8).

Рис. 2.3.8. Проверка и регулировка давления срабатывания предохранительного клапана трактора МТЗ: 1 — манометр; 2 — регулировочный винт с контргайкой

Для контроля запускают двигатель трактора и при (номинальной частоте вращения коленвала рукояткой прибора полностью закрывают слив масла. Колеса при этом повернуты до отказа. Далее по манометру смотрят фактическое давление, при котором включается предохранительный клапан.

Клапан нужно отрегулировать в случае пониженного либо повышенного давления срабатывания. Для этого выкручивают колпачок, отпускают контргайку регулировочного винта и, держа руль в конечном положении поворота до упора, выкручивают или вкручивают регулировочный винт до получения необходимого давления.

Если появились резкие толчки при повороте трактора, то, возможно, ослабла затяжка гайки золотника гидронавесного распределителя, или же увеличились зазоры рулевых тяг.

Если затяжка гайки золотника ослабевает, появляются колебания передних направляющих колес. Явно ощущается это при передвижении на повышенных скоростях. Помните, что вначале нужно отрегулировать зазоры в шарнирах рулевых тяг, и только затем динамометрическим ключом затянуть корончатую гайку золотника распределителя усилием не более 20 Н*м. Дальше ее отпускают до совмещения отверстий под шплинт.

Рассмотрим основные неисправности гидроусилителя руля трактора серии МТЗ. Первое, это износ шлицев вала червяка и зубьев сектора. Далее износ зубчатой рейки, износ и нарушение герметичности предохранительного клапана. Износ и несоответствие гидравлической плотности точных деталей (золотников, плунжеров, гильз).

Бывает, что при проверке состояния агрегатов гидросистемы управления поворотом трактора выявляются такие неисправности, которые не решаются обычными регулировочными операциями. В таком случае, гидроусилитель руля снимают полностью и разбирают для дальнейшей технической экспертизы и замены деталей.

Как все это сделать, как грамотно провести основные операции по разборке-сборке и регулировке гидроусилителя руля МТЗ продемонстрированы ниже на рисунках 2.3.9—2.3.30.

До демонтажа гидроусилителя руля отлейте рабочую жидкость и открутите гайку поворотного вала 4. А уже в процессе сборки гидроусилителя внимательно смотрите на усилия затяжки гаек, четкость и корректность совмещения меток поворотного вала, сектора и рейки, и обратите внимание на регулировку вертикального перемещения поворотного вала.

Сборка-разборка и прочие регулировочные операции, которые осуществляют при ремонте гидроусилителя руля трактора, не сложны, но требуют использования контрольно-испытательного стенда по завершению сборки для настройки всех парметров.

Отремонтированный гидроусилитель руля регулируют на контрольно-испытательном оборудовании КИ-4896М. При отладочных работах смотрят свободный ход руля при зафиксированном вертикальном вале ГУРа. Диапазон должен находится в пределах 4—6°. Оценивают работу гидроусилителя под нагрузкой при давлении на входе 5—6 МПа. Механическое напряжение на ободе руля не должно превышать 50 Ньютон.

Рис. 2.3.10. Из чего состоит гидроусилитель руля (ГУР) трактора МТЗ, запчасти: а — общий вид; б — взаимное расположение деталей 1 — корпус усилителя; 2 — рейка; 3 — силовой цилиндр; 4 — поршень; 5 — предохранительный клапан; 6 — золотник; 7 — поворотный вал; 8 — верхняя крышка корпуса гидроусилителя; 9 — регулировочный болт поворотного вала; 10 — сектор; 11 — червяк рулевого механизма; 12 — датчик блокировки дифференциала; 13 — сливной патрубок; 14 — рулевая сошка

Рис. 2.3.9. Спрессовка рулевой сошки трактора МТЗ: 1 — наставка; 2 — рулевая сошка; 3 — сливной патрубок; 4 — гайка поворотного вала	Рис. 2.3.11. Расположение деталей датчика блокировки дифференциала трактора МТЗ, запчасти: 1, 10 — болты; 2 — крышка; 3 — пружина; 4 — золотник; 5 — толкатель; 6 — кольцо; 7, 9 — корпуса; 8 — клапан; 11— кран
Рис. 2.3.12. Снятие трубки подвода масла от распределителя трактора МТЗ: 1 — трубка подвода масла; 2 — корпус ГУРа; 3 — сетчатый фильтр; 4 — редукционный клапан	Рис. 2.3.13. Снятие поворотного вала трактора МТЗ: 1 — корпус ГУРа; 2 — поворотный вал с сектором
Рис. 2.3.14. Отворачивание гайки крепления сектора к поворотному валу трактора МТЗ	Вис. 2.3.15. Спрессовка сектора с поворотного вала трактора
Рис. 2.3.16. Как снять датчик блокировки дифференциала трактора	Рис. 2.3.17. Как снять крышку датчика блокировки дифференциала трактора МТЗ
Рис. 2.3.18. Снятие стопорного кольца и рейки трактора	Рис. 2.3.19. Снятие гидроцилиндра ГУРа трактора
Рис. 2.3.20. Отворачивание гайки крепления и снятие поршня	Рис. 2.3.21. Как снять распределитель трактора
Рис. 2.3.22. Снятие предохранительного клапана и червяка в сборе трактора	Рис. 2.3.23. Снятие стопорного кольца крепления подшипника червяка трактора
Рис. 2.3.24. Спрессовка подшипников червяка трактора	Рис. 2.3.25. Выпрессовка втулки поворотного вала трактора: 1 — втулка; 2 — цапфа; 3 — винт съемника
Рис. 2.3.26. Затяжка корончатой гайки червяка	Рис. 2.3.27. Совмещение меток на торце шлица поворотного вала и секторе: 1 — метки; 2 — поворотный вал; 3 — сектор
Рис. 2.3.28. Совмещение меток на среднем зубе сектора и рейке: 1 — метки; 2 — рейка; 3 — сектор	Рис. 2.3.29. Затяжка гайки поршня