Рулевое управление состоит из рулевого механизма и привода. Посредством рулевого механизма усилие приложенное к рулевому колесу передается рулевому приводу. Рулевой привод осуществляет передачу усилий от рулевого механизма к управляемым колесам.

Рулевое управление тракторов МТЗ-80 и МТЗ- 82 механическое с гидравлическим усилителем. Рулевой механизм и гидроусилитель с датчиком автоматической блокировки дифференциала составляют общий узел и расположены в передней части трактора. Поэтому для передачи усилия от рулевого колеса к рулевому механизму и гидроусилителю предназначен привод рулевого механизма. Он включает рулевой 16 (рис. 4.9) промежуточный 18 средний 5 и передний 2 валы, соединенные карданными шарнирами 7 и 3.

От рулевого колеса усилие передается валом 16 и гайкой 9 через штифт 8 промежуточному валу 18 и далее через валы 5, 2 и шарниры 3, 7 - шлицевой втулке 1, которую устанавливают на шлицы черняка гидроусилителя рулевого управления и закрепляют стяжным болтом. Это усилие частично передается непосредственно валу 18 прижатым к нему валом 16.              

Вращение промежуточного вала 18 в трубе 19 рулевой колонки обеспечивается капроновыми втулками 10. Последние для уменьшения вибрации            рулевого колеса установлены в резиновые амортизаторы 11. Втулки 10 смазывают солидолом при сборке. В процессе эксплуатации смазка не требуется.            

Осевое перемещение промежуточного вала 5 ограничено гайкой 12 и контргайкой 13. Затяжка гайки 12 должна исключать осевое перемещение вала, однако не должна затруднять вращение рулевого колеса.

Положение рулевого колеса (для удобства управления) можно менять по вертикали до 120 мм. Регулировку выполняют с помощью клинового зажима расположенного в трубе 19 рулевой колонки. Что бы изменить положение рулевого колеса, маховичок 15 поворачивают против хода часовой стрелки на 3-5 оборотов, устанавливают рулевое колесо в удобное положение и заворачивают маховичок по ходу часовой стрелки до стопорения рулевого вала 16 клиновыми зажимами гайки 9.

Кроме того, предусмотрено откидывание рулевого колеса вперед по ходу трактора с целью обеспечения удобного входа и выхода из кабины. Для этого рукоятку 25, расположенную справа под рулевым колесом, перемещают вверх (на себя) до отказа и подают рулевую колонку вперед по ходу трактора до отказа. Затем, сидя на сиденье, подают рулевое колесо на себя до срабатывания автоматического фиксатора.

Гидроусилитель рулевого управления объединен с рулевым механизмом. Их назначение - передавать и увеличивать усилие от рулевого колеса и привода к сошке и поворотным рычагам рулевой трапеции и тем самым снижать усилие на рулевом колесе.

Рулевой механизм представляет собой двухзаходный червяк и косозубый сектор. Его передаточное число 17,5. Гидросистема усилителя автономна. Она включает в себя насос, распределитель с золотником, цилиндр с поршнем и датчик гидроуправляемой блокировки дифференциала заднего моста, поскольку включение-выключение блокировки дифференциала связано с углом поворота рулевого колеса.

Рулевой механизм состоит из червяка 4 (рис. 4.10) и сектора 7, ступица которого установлена на конических шлицах поворотного вала 21. На конические шлицы нижнего конца поворотного вала посажена сошка 18. Сектор и сошку затягивают и стопорят перемещений гайками 8 и 19. Сектор имеет два зубчатых венца, один из которых зацепляется с червяком, а другой - рейкой 9, связанной пальцем со штоком 25 поршня 26 гидроусилителя. Запрессованный в шток палец установлен в отверстия проушин рейки с небольшим зазором, что позволяет рейке перемещаться.

Поворотный вал 21 установлен на трех опорах: двух втулках в корпусе и одной в крышке 11.

Червяк 4 размещен на двух шариковых подшипниках в эксцентриковой регулировочной втулке 6. Он может перемещаться в осевом направлении относительно втулки благодаря подвижной посадке в ней наружных колец подшипников. На конце червяка закреплен золотник 31 распределителя. Корпус распределителя закреплен в корпусе гидроусилителя болтами. С двух сторон золотника установлены специальные упорные шариковые подшипники 28, - которые затягивают сферической гайкой 30. Червяк 4 и золотник 31 перемещаются в осевом направлении как одно целое. При этом благодаря наличию радиальных и упорных подшипников червяк может свободно вращаться вокруг своей оси.

При затяжке гайки 3 червяка -внутренние кольца упорных подшипников сжимают пружины 6 (рис. 4.1 1) трех пар ползунов 5, равномерно расположенных по окружности вокруг золотника 4. Кроме того, каждая пара ползунов с одной стороны упирается в корпус гидроусилителя, с другой в крышку 2 распределителя.

Для перемещения золотника осевое усилие на червяке должно обеспечивать сжатие всех трех пружин 6 ползунов, что имеет место, когда сопротивление повороту колес увеличивается и в работу включается гидроусилитель. Если сопротивление повороту колес небольшое, то усилие на червяке невелико и пружины ползунов удерживают золотник в среднем (нейтральном) положении и поворот колес обеспечивается только рулевым механизмом без включения в работу гидроусилителя. В этом случае вращение от рулевого колеса передается на сошку 18 (см. рис. 4.10) червяком 4 через сектор 7 и поворотный вал 21, а поток масла от насоса проходит через распределитель на слив в корпус 22 гидроусилителя, внутренняя полость которого служит баком гидросистемы рулевого управления.               

При увеличении сопротивления повороту колес осевое усилие на червяке превышает усилие предварительного сжатия пружин- ползунов, центрирующих золотник распределителя. Внутренние кольца упорных подшипников перемещают золотник в осевом направлении, и поток масла направляется в одну из полостей цилиндра, передвигая поршень, со штоком и рейкой, которая и поворачивает зубчатый сектор 7 и поворотный вал 21. Когда воздействие на рулевое, колесо прекращается, золотник возвращается пружинами в нейтральное положение и поворот колес прекращается.              

В корпусе гидроусилителя установлен фильтр 13. Сливают масло через отверстие, закрываемое проб кой 20. Часть масла, поступающего на слив в корпус гидроусилителя, отводится через подводящий маслопровод в верхнюю крышку 2 для смазывания верхней опоры поворотного вала 21.

В клапанной крышке 2 распределителя находится предохранительный шариковый клапан ограничивающий давление в гидросистеме.

В обычных условиях работы давление масла в гидросистеме рулевого управления находится в пределах 2 4 МПа. При больших вертикальных нагрузках на передние колеса, например при агрегатировании трактора с машинами фронтальной навески, давление в системе может повышаться до величины - срабатывания предохранительного клапана. Тогда масло, минуя цилиндр, поступает в сливную магистраль.  

Датчик автоматической блокировки дифференциала (АБД) предназначен для включения/выключения блокировки дифференциала заднего моста в зависимости от угла поворота рулевого колеса, а также принудительного включения/выключения независимо от поворота направляющих колес.

Датчик установлен в упоре- 23- рейки. В гидросистему АБД входя золотник 16, кран 15,маховичок 17, щуп 20 (см. рис. 4.11), с помощью которого определяют среднее положение рейки и соответственно устанавливают среднее положение передних колес и редукционный нерегулируемый клапан 1, который должен обеспечивать давление масла в пределах 0,71,0 МПа при температуре 40-70°С.

АБД управляют с помощью рукоятки, расположенной в кабине и соединенной тросом с краном 15 (см. рис. 4.10) датчика. Рукоятка и кран могут находиться в трех положениях.

Первое положение – «Блокировка дифференциала выключена». Рукоятка расположена в крайнем переднем положении по ходу трактора, а прорезь, маховичка крана совпадает с риской "Выкл." на крышке датчика.

Второе положение - «Блокировка дифференциала автоматическая". Рукоятка перемещена назад по ходу трактора в среднее положение и зафиксирована поворотом на угол 90° по ходу часовой стрелки, а прорезь маховичка крана совпадает с риской "Вкл." на крышке датчика. Масло под давлением поступает в диафрагменную полость цилиндра 16 (см. рис. 4.11) ГИМ блокировки, блокируя дифференциал. При повороте передних колес на угол более 13° от среднего положения рейка 14 перемещается так, что золотник 21 датчика выходит из паза рейки, соединяя диафрагменную полость цилиндра 16. ГИМ блокировки со сливом и разблокируя дифференциал.

Третье положение - «Блокировка дифференциала принудительная". Рукоятка выдвинута в крайнее заднее по ходу трактора не фиксируемое положение, маховичок крана повернут против хода часовой стрелки до упора. В этом положении кран соединяет напорную магистраль редукционного клапана с диафрагменной полостью цилиндра 16 ГПМ блокировки независимо от положений рулевого колеса и рейки 14. Если рукоятку отпускают, то она и кран под действием пружины возвращаются в первое положение, разблокируя дифференциал.

С помощью щупа 20,лри техническом обслуживании, определяют среднее положение рейки 14. Рейка находится в среднем положении, когда щуп максимально приближен к плоскости упора 15 рейки. При этом направляющие колеса должны располагаться в положении, строго соответствующем прямолинейному движению трактора. Тогда повороты колес в левую и правую стороны будут одинаковыми.

Насос гидроусилителя НШ 10ЛУ2 шестеренный. Он установлен на дизеле с правой стороны по ходу трактора и приводится в действие от шестерни распределения. Насос постоянно включен и соединен маслопроводами с цилиндром поршня и масляным баком гидроусилителя.

Насос состоит из корпуса 4 (рис. 4.12), крышки 1, ведущей 5 и ведомой 7 шестерен, выполненных как одно целое с цапфами, и двух подшипниковых обойм 3. Последние являются опорами цапф шестерен, а также уплотняют их торцы.

На тракторах МТЗ-100 и МТЗ-102 установлено гидрообъемное рулевое управление (ГОРУ). ГОРУ состоит из насоса-дозатора с блоком клапанов, механизма поворота, насоса питания с приводом от двигателя, гидроаккумулятора. Масляной емкостью ГОРУ является корпус гидроагрегатов гидросистемы.

Насос-дозатор (НД-80К) с блоком клапанов установлен на кронштейне рулевой колонки, механизм поворота - на переднем брусе трактора, насос питания - на двигателе, гидроаккумулятор - на корпусе гидроагрегатов. Все они соединены между собой маслопроводами.

Масло от насоса питания поступает к насосу дозатору и от него через гидроаккумулятор - в маслобак гидросистемы. При прямолинейном движении полости цилиндров заперты поясками золотника 6 (рис. 4.13) насоса-дозатора. При повороте рулевого колеса золотник 6 смещается, обеспечивая подачу масла в силовой цилиндр в количестве, пропорциональном углу поворота рулевого колеса.

При неработающем двигателе и вращении рулевого колеса насос-дозатор подает масло в соответствующую полость силового цилиндра и, таким образом, обеспечивает поворот направляющих колес. Усилие на рулевом колесе при этом возрастает.

Насос-дозатор с блоком клапанов включает в себя качающий узел, золотник 6, установленный в корпусе 7 и шариковый обратный клапан 8. В крышке 14 смонтированы предохранительный клапан 10, два противоударные клапаны 11, 12 и обратный клапан 13.

Аксиально-поршневой качающий узел имеет подпружиненные шаровые поршни 5, установленные в двух блоках 4 и взаимодействующие с двусторонней кулачковой шайбой 1. Золотник 6 соединен с рулевым валом 3 винтовой парой м при вращении рулевого вала смещается в осевом направлении. Золотник удерживается в нейтральном положении пружинами 2 и 9.

Обратный клапан 13 предохраняет насос питания от ударов со стороны дороги при повороте и перекрывает сливную магистраль гидроаккумулятора (от входной магистрали к насосу-дозатору) при неработающем двигателе.

Предохранительный клапан 10 ограничивает максимальное давление в нагнетальной магистрали в пределах 10+1 МПа.

Противоударные клапаны 11 и 12 ограничивают давление в магистралях цилиндра при ударной нагрузке. Давление срабатывания клапанов - 16+1 МПа. 

Гидроаккумулятор состоит из гильзы 10 (рис. 4.14), подпружиненного поршня 9 и расположенных в нем отсечного 7 и предохранительного 8 клапанов. Масло от насоса-дозатора поступает в гидроаккумулятор через крышку 6 и перемещает поршень 9. сжимая пружину 2. Шарик 7 пружиной 5 поджимается к клапану 8, который в свою очередь, пружиной 3 поджимается к седлу 4, исключая подтекание масла в полость под поршнем. Перемещение поршня будет продолжаться до тех пор, пока шарик 7 не упрется в толкатель 1, который откроет клапан 7 и позволит маслу проходить через отверстие в корпусе гидроаккумулятора в маслобак.

Клапан 8 с пружиной 3 ограничивает давление слива при зависании поршня в гильзе. Давление срабатывания клапана 0,8-1,0 МПа.

После прекращения подачи масла от насоса-дозатора при неработающем двигателе пружина сдвигает поршень до отрыва шарика 7 от толкателя 1, при этом шарик 7 прижимается пружиной 5 к клапану 8 и перекрывает выход масла от насоса-дозатора в маслобак. В сливной магистрали устанавливается давление 0,15-0,30 МПа достаточное для надежного управления поворотом трактора при неработающем двигателе.

Механизм поворота состоит из корпуса 2 (рис. 4.15), прикрепленных к нему болтами 5, двух цилиндров 7, поршни 11 которых соединены между собой штоком 10. Шток связан с рычагом поворотного вала 13 посредством сухаря 9 и пальца 8. Цилиндры 7 крепятся к корпусу 2 через крышки 6. В корпусе крышки размещен клапан 12 блокировки дифференциала заднего моста.

Поворотный вал 13 вместе с сошкой 1 вращается во втулке 3 и в расточке верхней крышки 4. В крышке установлен клапан блокировки 12.

Масло, подаваемое насосом – дозатором в один из цилиндров, перемещает оба поршня и шток, а вытесненное из второго цилиндра масло возвращается к насосу – дозаторы. Шток с помощью сухаря и пальца поворачивает вал вместе с сошкой, связанной с рулевой трапецией.

Привод механизма поворота передает усилие от рулевого колеса к насосу – дозатору рулевого управления. Трубка 1 (рис. 4.16) колонки рулевого привода приварена к вилке 2, шарнирно соединенной с кронштейном 4 винтами 3. Рулевое колесо 5 установлено на шлицах полого вала 8, внутри которого проходит винт 9, соединенный с маховичком 6.

В конструкции колонки рулевого привода предусмотрено как регулирование положение рулевого колеса к горизонту с фиксацией в четырех положениях.

От осевых перемещений вал 7 зафиксирован и законтрен гайками 19 и 20. Затяжка гайки 19 должна быть такой, чтобы исключался свободный ход вала, но не затруднялось его вращение.

Гидравлический привод блокировки дифференциала заднего моста также входит в систему гидрообъемного рулевого управления. Привод состоит из следующих устройств: распределителя, установленного на кронштейне под щитком приборов и управляемого рукояткой из кабины; клапана блокировки, расположенного в крышке исполнительного механизма гидрообъемного рулевого управления, ГПМ блокировки дифференциала заднего моста.

Распределитель соединен маслопроводами с нагнетательной магистралью насоса гидрообъемного рулевого управления, баком гидросистемы трактора и ГПМ блокировки дифференциала. В корпусе 3 (рис. 4.17) распределителя установлен золотник 2, прижимаемый пружиной 4 к рычагу 1. В прикрепленной к корпусу 3 крышке 5 размещен редукционный клапан Шарик 7 поджатый пружиной, представляет собой предохранительный клапан полости Г. На торце рычага 1 выполнены выемки для фиксации рычага в среднем и одном из повернутых положений.

Редукционный клапан 6 ограничивает давление в системе блокировки дифференциала до 0,98 0, 19 МПа.

В среднем положении рукоятки управления и связанного с ней рычага 1 золотник 2 занимает положение, при котором полость Г не соединена с подводящими каналами редукционного клапана 6, а сообщена со сливной магистралью А.

Указанное положение рукоятки управления соответствует положению «Блокировка дифференциала выключена". При перемещении рукоятки управления назад (по ходу трактора) рычаг 1 займет положение фиксируемое шариком золотника 2, который находится при этом против крайней выемки рычага, и золотник 2 сместится вверх (примерно на 2 мм) При этом полость Г сообщается подводящими каналами В и Д с редукционным клапаном и магистралью Б клапана блокировки и уже не связана со сливной магистралью А. Это положение рукоятки соответствует позиции "Блокировка дифференциала автоматическая".

В этом положении дифференциал в зависимости от угла поворота направляющих колес блокируется или разблокируется клапаном блокировки в зависимости от угла поворота направляющих колес, который установлен в крышке рулевого механизма.

При повороте сошки на угол до 10-12° от среднего положения клапан удерживается в верхнем положении, при котором подводящая (от распределителя), магистраль разобщена со сливной. ГПМ блокировки находится под давлением масла, поступающего от редукционного клапана, и дифференциал блокируется. При повороте сошки на угол, превышающий 10° от среднего положения, клапан, скользя по профилированной поверхности штока, опус кается вниз, сообщая соединенную с распределителем магистраль через полость Г с полостью механизма поворота, т е. сливной, так как она сообщена магистралью с баком гидросистемы. При этом давление в рабочей полости ГИМ блокировки падает до 0 049 МПа и меньше. Масло к ГИМ подводится от редукционного клапана через дроссельное отверстие диаметром 1мм.

При перемещении рукоятки управления вперед (по ходу трактора) золотник 2 перемещается вниз от среднего положения, сообщая полость Г с подводящими каналами В и Д от редукционного клапана и отъединяя ее от сливной магистрали и магистрали клапана блокировки. Указанное положение рукоятки управления соответствует позиции "Блокировка дифференциала принудительная", когда дифференциал блокируется независимо от угла поворота рулевой сошки. Данное положение рукоятки не фиксируется, поэтому после отпускания рукоятка возвращается пружиной в среднее положение, соответствующее позиции дифференциала выключена".

Рулевой механизм трактора ЮМЗ-6Л и ЮМЗ-6М монтируется в корпусе 9 (рис. 4.18), который установлен с правой стороны корпуса сцепления и удерживается на нем двумя шпильками и четырьмя болтами. Корпус изготовлен в виде фасонной чугунной отливки. В корпусе выполнен ряд расточных отверстий, в которые входят детали рулевого механизма.

Основные детали рулевого механизма - трехгребневый ролик и глобоидальный червяк 4, которые составляют червячную пару с передаточным отношением 23,5:1.

Внутри червяка находятся елочные шлицы, с помощью которых он насажен на подобные шлицы пулевого вала 11. Червяк опивается на два конических подшипника, установленных в расточках корпуса. Подшипники не имеют внутреннего кольца и их ролики катятся непосредственно по коническим поверхностям червяка. Наружные обоймы подшипников зажатых в осевом направлении крышками. Под фланец нижней крышки установлены картонные регулировочные прокладки 5, используемые для регулировки осевого зазора подшипников. Верхняя крышка - основание рулевой колонки 3, которая нижним концом запрессована в расточку крышки.

Трехгребневый ролик опирается на два игольчатых подшипника, которые помещены на оси, запрессованной в отверстиях прилива (головки) вала сошки. С обеих сторон ролика расположены упорные шайбы с лысками, предотвращающими поворот шайбы относительно приливов вала сошки.

Упорные шайбы предохраняют торцы ролика от - износа и ограничивают осевой люфт игольчатых подшипников.

Вал 6 сошки опирается с внешней стороны на 1 втулку, запрессованную в боковую крышку, а с - внутренней стороны - на цилиндрический роликовый подшипник, установленный в стакан 19.

Внутреннее кольцо подшипника напрессовано в горячем виде на шейку вала сошки. Внутренний - конец вала сошки имеет кольцевую выточку, которая входит в паз регулировочного винта 10. В торце винта с обратной стороны выполнено шестигранное углубление или фрезерованный паз для специального ключа. Регулировочный винт ввертывается в стакан роликового подшипника и удерживает вал сошки от осевых перемещений. Он стопорится шайбой 17, которая своим усом входит в паз винта, Г а выемкой в штифт, запрессованный в стакан. На винт навертывается гайка 18, которая прижимает шайбу к стакану.

Регулировочным винтом можно переместить вал сошки в осевом направлении и тем самым изменить зазор между червяком и роликом, что влияет на свободный ход рулевого колеса. Если регулировочный винт завернуть до отказа, то гребни ролика упрутся в червяк, т. е. зазора между роликом и червяком не будет. В этом положении у нового рулевого механизма ось ролика смещена относительно оси червяка на 6 мм.

Наружный конец вала сошки имеет елочные шлицы, на которых надевают сошку 8. для правильной установки сошки на вал на их торцах выбиты риски, совмещение которых соответствует расположению сошки на 5° вперед от вертикали при совмещении ролика с серединой червяка. Гайкой закрепляют сошку на валу и подтягивают ее во время эксплуатации.

Для смазки деталей корпус рулевого механизма заправляют трансмиссионным маслом до уровня заливного отверстия, которое закрывают пробкой 12. Вытекание масла из корпуса предотвращают самоподжимной сальник, войлочное кольцо и картонные прокладки.

Детали, соединяющие сошку с поворотными цапфами, составляют рулевой привод. На нижнем конце сошки в коническом отверстии закреплен стержень шарового пальца, сфера которого размещена в продольной рулевой тяге 7. С обеих сторон шарового пальца находятся вкладыши 13, которые прижимаются к нему сферическими выемками с помощью пружины 14, помещенной на упоре и зажатой в рулевой тяге резьбовой пробкой 15. Подобное шаровое сочленение соединяет передний конец продольной рулевой тяги с рулевым ры4агом. Остальные детали привода рассмотрены и показаны на рис. 4.4.

При повороте рулевого колеса по часовой стрелке (вправо) червяк поворачивает через ролик нижний конец сошки назад. Сошка через продольную тягу и соединенную с ней рулевую трапецию поворачивает направляющие колеса направо. Аналогично осуществляется поворот налево.

Рулевое управление тракторов ЮМЗ-6АЛ, ЮМЗ-6АМ, ЮМЗ-6КЛ, ЮМЗ-6КМ отличается от рассмотренного выше, регулируемой рулевой колонкой (по высоте и углу наклона) и наличием гидроусилителя, выполненного в одном корпусе с рулевым механизмом.

Масляный насос гидрораспределителя установлен с левой стороны двигателя соосно с насосом гидравлической системы трактора и получает вращение от распределительных шестерен двигателя. К корпусу 22 (рис. 4.19) распределителя присоединен предохранительный клапан 17, предотвращающий повышение давления в гидросистеме усилителя сверх допустимого. Предохранительный клапан регулируют на давление 8 МПа вращением винта, упирающегося в пружину, который после регулировки стопорится контргайкой. Для улучшения стопорения и обеспечения герметичности на винт наворачивают колпачок.

Для удобства подхода оператора к сидению или при его выходе верхнюю часть рулевой колонки можно отклонить, предварительно нажав на педаль 35. При возвращении колонки в исходное положение фиксатор защелкивается автоматически.

Для изменения установки рулевого колеса по высоте в пределах 120 мм необходимо отвернуть на 3-5 оборотов зажим 36, установить рулевое колесо в удобное для оператора положение и завернуть зажим до стопорения рулевого вала.

Тракторы ЮМЗ-8070.. .ЮМЗ-8280 оборудованы ГОРУ с автономной гидравлической системой с рабочим объемом масла 5,5 л. Принципы работы гидроусилителя и ГОРУ аналогичны рассмотренным выше (см. тракторы МТЗ-80,МТЗ-82, МТЗ-1ОО и МТЗ- 102).