Rulda rafining qurilmasi, turlari va ishlash printsipi

Mundarija

Eshkakdan tokchaga - boshqaruvning evolyutsiyasi
Umumiy tartib
Qaerda
xulosa

Rulda tokchasi avtomobilni boshqarishning asosi bo'lib, uning yordamida haydovchi avtomobilning g'ildiraklarini kerakli yo'nalishga yo'naltiradi. Agar siz mashinangizni o'zingiz ta'mirlamoqchi bo'lmasangiz ham, rul tokchasi qanday ishlashini va bu mexanizm qanday ishlashini tushunish foydali bo'ladi, chunki uning kuchli va zaif tomonlarini bilib, siz engil avtomobil yoki jipni ehtiyotkorlik bilan haydashingiz mumkin. uning xizmat muddati ta'mirlashgacha.

Dvigatel - bu avtomobilning yuragi, ammo uning qayerga borishini aniqlaydigan boshqaruv tizimi. Shuning uchun, har bir haydovchi hech bo'lmaganda umumiy ma'noda o'z mashinasining rul rafi qanday joylashtirilganligini va uning maqsadi nima ekanligini tushunishi kerak.

Eshkakdan tokchaga - boshqaruvning evolyutsiyasi

Qadim zamonlarda, inson endigina quruqlik va suvni o'rganishni boshlagan, lekin g'ildirak hali uning harakatchanligining asosiga aylanmaganida, sallar va qayiqlar yuklarni uzoq masofalarga (bir kunlik yo'ldan ortiq) tashishning asosiy vositasiga aylandi. Bu transport vositalari turli kuchlar ta’sirida harakatlanib, suv ustida turdi va ularni boshqarish uchun birinchi boshqaruv moslamasi – suvga tushirilgan eshkak eshkakdan foydalandi, u raft yoki qayiqning orqa tomonida joylashgan. Bunday mexanizmning samaradorligi noldan bir oz yuqori edi va hunarmandchilikni to'g'ri yo'nalishga yo'naltirish uchun sezilarli jismoniy kuch va chidamlilik talab qilindi.

Kemalarning o'lchamlari va joy almashishi o'sib borishi bilan rul eshkaklari bilan ishlash tobora ko'proq jismoniy kuch talab qildi, shuning uchun uning o'rnini rul tig'ini g'altaklar tizimi orqali aylantiruvchi rul egalladi, ya'ni u rulda birinchi boshqaruv mexanizmi edi. tarix. G'ildirakning ixtiro qilinishi va tarqalishi quruqlikdagi transportning rivojlanishiga olib keldi, lekin uning asosiy harakatlantiruvchi kuchi hayvonlar (otlar yoki buqalar) edi, shuning uchun boshqaruv mexanizmi o'rniga mashg'ulotlar qo'llanildi, ya'ni hayvonlar ba'zilari uchun to'g'ri yo'nalishga aylandi. haydovchining harakati.

Bug 'stansiyasi va ichki yonish dvigatelining ixtirosi hayvonlarning shashkasidan xalos bo'lishga va quruqlikdagi transport vositalarini haqiqatan ham mexanizatsiyalashga imkon berdi, shundan so'ng ular darhol boshqa printsipda ishlaydigan boshqaruv tizimini ixtiro qilishlari kerak edi. Dastlab ular eng oddiy qurilmalardan foydalanganlar, shuning uchun birinchi avtomashinalarni boshqarish juda katta jismoniy kuchni talab qildi, keyin ular asta-sekin turli xil vites qutilariga o'tdilar, bu esa g'ildiraklardagi burilish kuchining kuchini oshirdi, lekin rulni ko'proq burishga majbur qildi. intensiv ravishda.

Rulda mexanizmi bilan bog'liq yana bir muammo - bu g'ildiraklarni turli burchaklarga aylantirish zarurati. Ichkarida joylashgan g'ildirakning traektoriyasi yon tomonning burilishiga nisbatan kichikroq radius bo'ylab o'tadi, ya'ni uni tashqi tomondan g'ildirakka qaraganda kuchliroq aylantirish kerak. Birinchi mashinalarda bunday bo'lmagan, shuning uchun old g'ildiraklar orqa g'ildiraklarga qaraganda tezroq eskirgan. Keyin barmoq burchagi haqida tushuncha paydo bo'ldi, bundan tashqari, uni g'ildiraklarning bir-biridan dastlabki og'ish printsipi yordamida ta'minlash mumkin edi. To'g'ri chiziqda harakatlanayotganda, bu kauchukga deyarli ta'sir qilmaydi, lekin burilish paytida u avtomobilning barqarorligi va boshqarilishini oshiradi, shuningdek, shinalar protektorining aşınmasını kamaytiradi.

Birinchi to'liq huquqli boshqaruv elementi rul ustuni edi (keyinchalik bu atama vites qutisiga emas, balki kompozit rul milining yuqori qismini ushlab turadigan mexanizmga nisbatan qo'llanilgan), ammo faqat bitta bipodning mavjudligi murakkab tizimni talab qildi. aylanish kuchini ikkala g'ildirakka o'tkazish. Bunday mexanizmlar evolyutsiyasining eng yuqori cho'qqisi "Rul rafi" deb nomlangan yangi turdagi birlik edi, u ham vites qutisi printsipi asosida ishlaydi, ya'ni u momentni oshiradi, lekin ustundan farqli o'laroq, u kuchni ikkalasiga ham uzatadi. oldingi g'ildiraklar bir vaqtning o'zida.

Umumiy tartib

Rulda rafining joylashuvi asosini tashkil etuvchi asosiy tafsilotlar:

haydovchi mexanizm;
temir yo'l;
urg'u (siqish mexanizmi);
tanani;
muhrlar, butalar va anterlar.

Rulda ustunining qurilmasi, turlari va ishlash printsipi

Bo'limda rul tokchasi

Ushbu sxema har qanday avtomobilning relslariga xosdir. Shuning uchun, "Rul stendi qanday ishlaydi" degan savolga javob har doim ushbu ro'yxat bilan boshlanadi, chunki u jihozning umumiy tuzilishini ko'rsatadi. Bundan tashqari, internetda roʻyxatga kiritilgan blokning ham tashqi koʻrinishi, ham uning ichki qismi aks etgan koʻplab fotosuratlar va videolar joylashtirildi.

tishli tishli

Bu qism qiya yoki tekis tishlari kesilgan, ikkala uchida podshipniklar bilan jihozlangan mildir. Ushbu konfiguratsiya rulning har qanday holatida tanaga va rafga nisbatan doimiy pozitsiyani ta'minlaydi. Qiyma tishlari bo'lgan mil relsga burchak ostida joylashgan, buning natijasida ular relsdagi tekis tishlar bilan aniq birlashadi, tekis tishli mil o'tgan asrning 80-90-yillaridagi mashinalarga o'rnatilgan, bunday qism ishlab chiqarish osonroq, lekin uning xizmat muddati ancha kam. Tishli va spiral viteslarning ishlash printsipi bir xil bo'lishiga qaramay, ikkinchisi ishonchliroq va tiqilib qolishga moyil emas, shuning uchun u boshqaruv mexanizmlarida asosiy narsaga aylandi.

O'tgan asrning so'nggi o'n yilligidan beri ishlab chiqarilgan barcha avtomashinalarda faqat spiral vallar o'rnatiladi, bu aloqa yuzalariga yukni kamaytiradi va butun mexanizmning ishlash muddatini uzaytiradi, bu ayniqsa jihozlanmagan tokchalar uchun juda muhimdir. gidravlik (rulda kuchaytirgich) yoki elektr (EUR) kuchaytirgich. G'ildirakli uzatmalar SSSR va Rossiya Federatsiyasida mashhur bo'lib, u oldingi g'ildirakli avtomashinalarning rul uzatmalarining birinchi versiyalarida o'rnatildi, ammo vaqt o'tishi bilan bu tanlov vintli uzatmalar foydasiga voz kechildi, chunki bunday vites qutisi ishonchliroq va g'ildirakni aylantirish uchun kamroq harakat talab qiladi.

Milning diametri va tishlar soni g'ildiraklarni o'ta o'ngdan o'ta chap holatiga va aksincha, to'liq burish uchun rulning 2,5-4 burilishi kerak bo'lishi uchun tanlanadi. Bunday vites nisbati g'ildiraklarga etarli kuch beradi, shuningdek, haydovchiga "avtomobilni his qilish" imkonini beruvchi fikr-mulohazalarni yaratadi, ya'ni haydash sharoitlari qanchalik qiyin bo'lsa, g'ildiraklarni kerakli darajaga aylantirish uchun shunchalik ko'p harakat qilishi kerak. burchak. Rulda tokchasi bo'lgan va o'z mashinasini mustaqil ravishda ta'mirlashni afzal ko'radigan transport vositalarining egalari ko'pincha Internetda ta'mirlash hisobotlarini joylashtiradilar, ularga batafsil fotosuratlar, shu jumladan haydovchi mexanizmlarini taqdim etadilar.

Haydovchi mexanizm rul ustuniga kardanli birikma mil orqali ulangan, bu xavfsizlik elementi bo'lib, uning maqsadi to'qnashuv paytida haydovchini rulni ko'krak qafasiga urishdan himoya qilishdir. Ta'sir paytida bunday mil buklanadi va o'tgan asrning birinchi yarmida avtomobillarda jiddiy muammo bo'lgan yo'lovchi bo'linmasiga kuch o'tkazmaydi. Shuning uchun, o'ng va chap qo'lda ishlaydigan mashinalarda bu tishli mexanizm boshqacha joylashadi, chunki tokcha o'rtada, vites esa rulning yon tomonida, ya'ni blokning eng chekkasida joylashgan.

Temir yo'l

Rafning o'zi qotib qolgan po'latdan yasalgan yumaloq novda bo'lib, uning bir uchida qo'zg'alish moslamasiga mos keladigan tishlar mavjud. O'rtacha tishli qismning uzunligi 15 sm ni tashkil qiladi, bu old g'ildiraklarni o'ta o'ngdan o'ta chapga va aksincha aylantirish uchun etarli. Temir yo'lning uchlarida yoki o'rtasida, rulni ulash uchun tishli teshiklar burg'ulanadi. Haydovchi rulni aylantirganda, qo'zg'alish moslamasi tokchani tegishli yo'nalishda harakatga keltiradi va juda katta vites nisbati tufayli haydovchi transport vositasining yo'nalishini bir darajaga qadar to'g'rilashi mumkin.

Rulda shkafi

Bunday mexanizmning samarali ishlashi uchun rels gilza va siqish mexanizmi bilan o'rnatiladi, bu uning chapga va o'ngga harakatlanishiga imkon beradi, lekin uni haydovchi uzatmasidan uzoqlashishiga yo'l qo'ymaydi.

Siqish mexanizmi

Noto'g'ri erlarda harakatlanayotganda, Rulda vites qutisi (rack / pinion jufti) ikkala element orasidagi masofani o'zgartirishga moyil bo'lgan yuklarni boshdan kechiradi. Rafning qattiq mahkamlanishi uning siqilishiga va rulni bura olmaslikka olib kelishi mumkin, shuning uchun manevrni amalga oshirish mumkin emas. Shuning uchun qattiq mahkamlash qurilma korpusining faqat bir tomonida, qo'zg'alish moslamasidan uzoqda bo'lishi mumkin, ammo boshqa tomonda qattiq mahkamlash yo'q va tokcha qo'zg'alish moslamasiga nisbatan biroz "o'ynashi" mumkin. Ushbu dizayn nafaqat mexanizmning siqilishiga to'sqinlik qiladigan kichik teskari zarbani ta'minlaydi, balki haydovchining qo'llariga yo'lni yaxshiroq his qilish imkonini beruvchi kuchliroq qayta aloqani yaratadi.

Siqish mexanizmining ishlash printsipi quyidagilardan iborat - ma'lum bir kuchga ega bo'lgan kamon tishlarni mahkam bog'lashni ta'minlab, tirgakni vitesga bosadi. Rafni vitesga bosadigan g'ildiraklardan uzatiladigan kuch ikkala qism tomonidan ham osonlik bilan uzatiladi, chunki ular qotib qolgan po'latdan yasalgan. Ammo boshqa yo'nalishga yo'naltirilgan kuch, ya'ni har ikkala elementni bir-biridan uzoqlashtirish, bahorning qattiqligi bilan qoplanadi, shuning uchun raf vitesdan bir oz uzoqlashadi, lekin bu ikkala qismning ulanishiga ta'sir qilmaydi.

Vaqt o'tishi bilan ushbu mexanizmning prujinasi o'zining qattiqligini yo'qotadi va yumshoq metall yoki bardoshli plastmassadan yasalgan qo'shimcha relsga qarshi silliqlashadi, bu esa raf-tishli juftlikni bosish samaradorligini pasayishiga olib keladi. Agar qismlar yaxshi holatda bo'lsa, vaziyat mahkamlash, kamonni gayka bilan harakatlanuvchi barga bosish va to'g'ri siqish kuchini tiklash orqali tuzatiladi. Avtomobillarni ta'mirlash bo'yicha mutaxassislar ko'pincha ushbu mexanizmning shikastlangan qismlari va qavslarning fotosuratlarini o'z hisobotlarida joylashtiradilar, keyinchalik ular turli avtomobil portallarida joylashtiriladi. Agar qismlarning aşınması xavfli qiymatga etgan bo'lsa, ular butun mexanizmning normal ishlashini tiklab, yangilari bilan almashtiriladi.

uy-joy

Jihozning tanasi alyuminiy qotishmasidan qilingan va shuningdek, qattiqlashtiruvchi moddalar bilan jihozlangan, buning yordamida kuch va qattiqlikni yo'qotmasdan og'irlikni imkon qadar kamaytirish mumkin edi. Tananing kuchi haydash paytida yuzaga keladigan yuklarning, hatto notekis erlarda ham, unga zarar bermasligini ta'minlash uchun etarli. Shu bilan birga, tananing ichki makonining sxemasi butun boshqaruv mexanizmining samarali ishlashini ta'minlaydi. Shuningdek, korpusda avtomobil korpusiga mahkamlash uchun teshiklar mavjud, buning natijasida u barcha boshqaruv elementlarini bir joyga to'playdi va ularning muvofiqlashtirilgan ishlashini ta'minlaydi.

Muhrlar, butalar va anterlar

Korpus va temir yo'l orasiga o'rnatilgan vtulkalar yuqori aşınma qarshilikka ega va shuningdek, barning korpus ichida oson harakatlanishini ta'minlaydi. Yog 'muhrlari mexanizmning moylangan maydonini, ya'ni qo'zg'alish moslamasi atrofidagi bo'shliqni himoya qiladi, moylash materialining yo'qolishini oldini oladi, shuningdek uni chang va axloqsizlikdan ajratadi. Anterlar tananing rul tayoqlari o'tadigan ochiq joylarini himoya qiladi. Mashinaning modeliga qarab, ular relsning uchlari yoki o'rtasiga biriktiriladi, har qanday holatda, bu tananing ochiq joylarini chang va axloqsizlikdan himoya qiluvchi anterlardir.

O'zgartirishlar va turlari

Rak paydo bo'lishining boshida eng yaxshi boshqaruv mexanizmi bo'lganiga qaramay, texnologiyaning rivojlanishi ishlab chiqaruvchilarni ushbu qurilmani yanada o'zgartirishga undadi. Jihoz paydo bo'lgandan beri asosiy mexanizmlar, shuningdek, uning dizayni va ishlash sxemasi o'zgarmaganligi sababli, ishlab chiqaruvchilar turli xil kuchaytiruvchi qurilmalarni o'rnatish orqali samaradorlikni oshirishga qaratilgan.

Birinchisi, gidravlik kuchaytirgich bo'lib, uning asosiy afzalligi to'g'ri ishlash uchun o'ta talabchan dizaynning soddaligi edi, chunki Rulda kuchaytirgichli rul tokchalari dvigatelning yuqori tezligida maksimal burchakka burilishga toqat qilmadi. Rulda kuchaytirgichining asosiy kamchiliklari dvigatelga bog'liqlik edi, chunki unga qarshi nasos ulangan. Ushbu qurilmaning ishlash printsipi shundan iboratki, rul g'ildiragi aylantirilganda, gidravlik distribyutor suyuqlikni ikkita kameradan biriga etkazib beradi, g'ildiraklar mos keladigan burilishga yetganda, suyuqlik ta'minoti to'xtaydi. Ushbu sxema tufayli g'ildiraklarni aylantirish uchun zarur bo'lgan kuch qayta aloqani yo'qotmasdan kamayadi, ya'ni haydovchi yo'lni samarali boshqaradi va his qiladi.

Keyingi qadam elektr rul tokchasini (EUR) ishlab chiqish edi, ammo ushbu qurilmalarning birinchi modellari ko'plab tanqidlarga sabab bo'ldi, chunki noto'g'ri signallar tez-tez sodir bo'lib turdi, buning natijasida mashina haydash paytida o'z-o'zidan aylanib ketdi. Axir, distribyutor rolini turli sabablarga ko'ra har doim ham to'g'ri ma'lumot bermagan potansiyometr o'ynagan. Vaqt o'tishi bilan bu kamchilik deyarli butunlay yo'q qilindi, buning natijasida EURni boshqarishning ishonchliligi hech qanday holatda rul quvvatidan kam emas. Ba'zi avtomobil ishlab chiqaruvchilar allaqachon elektr va gidravlik qurilmalarning afzalliklarini birlashtirgan, shuningdek, ularning kamchiliklaridan mahrum bo'lgan elektr quvvat boshqaruvidan foydalanmoqda.

Shuning uchun bugungi kunda rul tokchalari turlariga quyidagi bo'linish qabul qilingan:

oddiy (mexanik) - past samaradorlik va g'ildiraklarni joyiga aylantirish uchun katta kuch sarflash zarurati tufayli deyarli foydalanilmaydi;
gidravlik kuchaytirgich bilan (gidravlik) - oddiy dizayni va yuqori texnik xizmat ko'rsatish qobiliyati tufayli eng mashhurlaridan biri, ammo dvigatel o'chirilgan bo'lsa, kuchaytirgich ishlamaydi;
elektr kuchaytirgich bilan (elektr) - ular ham eng ommaboplardan biri bo'lib, asta-sekin birliklarni rul kuchaytirgichi bilan almashtiradi, chunki ular dvigatel o'chirilgan bo'lsa ham ishlaydi, garchi tasodifiy ishlash muammosi hali to'liq bartaraf etilmagan;
oldingi ikkala turdagi afzalliklarini birlashtirgan elektr gidravlik kuchaytirgich bilan, ya'ni ular dvigatel o'chirilgan bo'lsa ham ishlaydi va haydovchini tasodifiy operatsiya bilan "iltimos" qilmaydi.

EUR bilan rul tokchasi

Ushbu tasniflash printsipi avtomobil egasiga yoki potentsial xaridorga ma'lum bir modelni boshqarishning barcha afzalliklari va kamchiliklarini darhol baholash imkonini beradi.

O'zaro almashinish

Avtomobil ishlab chiqaruvchilari deyarli hech qachon rul va pinion boshqaruv mexanizmlarini ishlab chiqarmaydilar, bundan mustasno AvtoVAZ edi, lekin u erda ham bu ish sheriklarga o'tkazildi, shuning uchun ushbu blokda jiddiy nuqsonlar bo'lsa, ta'mirlash foydasiz bo'lsa, nafaqat tanlash kerak. model, balki ushbu mexanizmni ishlab chiqaruvchisi ham. Bu bozorda yetakchilardan biri ZF bo‘lib, u avtomatik uzatmalar qutisidan tortib, boshqaruv mexanizmlarigacha bo‘lgan barcha turdagi agregatlarni ishlab chiqarishga ixtisoslashgan. ZF temir yo'li o'rniga siz arzon Xitoy analogini olishingiz mumkin, chunki ularning sxemasi va o'lchamlari bir xil, ammo u asl qurilmadan farqli o'laroq uzoq davom etmaydi. Ko'pincha yoshi 10 yoshdan oshgan avtomobillar boshqa ishlab chiqaruvchilarning temir yo'llari bilan jihozlangan, bu ularning belgilarining Internetda joylashtirilgan fotosuratlari bilan tasdiqlangan.

Ko'pincha garaj ustalari mahalliy avtomobillarga xorijiy avtomobillardan, masalan, Toyota-ning turli modellaridan rul tokchalarini qo'yishadi. Bunday almashtirish dvigatel bo'linmasining orqa devorini qisman o'zgartirishni talab qiladi, ammo mashina AvtoVAZ mahsulotlaridan har tomonlama ustun bo'lgan ancha ishonchli blokni oladi. Agar xuddi shu "Toyota" ning temir yo'li ham elektr yoki gidravlik kuchaytirgich bilan jihozlangan bo'lsa, hatto eski "To'qqiz" ham birdaniga qulaylik nuqtai nazaridan o'sha davrdagi xorijiy avtomobillarga keskin yaqinlashadi.

Katta nosozliklar

Rulda rafining qurilmasi shundan iboratki, bu mexanizm avtomobildagi eng ishonchli mexanizmlardan biri bo'lib, nosozliklarning aksariyati sarflanadigan materiallarning aşınması (buzilishi) yoki yo'l-transport hodisalari, ya'ni baxtsiz hodisalar yoki baxtsiz hodisalar bilan bog'liq. Ko'pincha ta'mirlash ustalari anterlar va muhrlarni, shuningdek, yurishlari yuz minglab kilometrlardan oshadigan eskirgan tokchalar va uzatmalarni almashtirishlari kerak. Shuningdek, siz siqish mexanizmini vaqti-vaqti bilan mahkamlashingiz kerak, bu Rulda mexanizmining sxemasiga bog'liq, ammo bu harakat qismlarni almashtirishni talab qilmaydi. Ko'pincha, baxtsiz hodisa tufayli yorilib ketgan ushbu blokning tanasi almashtirishni talab qiladi, bu holda xizmat ko'rsatadigan temir yo'l, tishli va siqish mexanizmi donor qutisiga o'tkaziladi.

Ushbu tugunni ta'mirlashning umumiy sabablari:

rulda o'ynash;
haydash yoki burilish paytida taqillatish;
haddan tashqari engil yoki qattiq boshqaruv.

Ushbu nuqsonlar rul tokchasini tashkil etuvchi asosiy komponentlarning aşınması bilan bog'liq, shuning uchun ularni sarf materiallari bilan ham bog'lash mumkin.

Qaerda

Rulda stendining qayerda joylashganini va qanday ko'rinishini tushunish uchun mashinani liftga yoki yo'l o'tkazgichga qo'ying, so'ngra kaputni oching va g'ildiraklarni to'xtaguncha istalgan tomonga burang. Keyin rul tirgaklari qayerga olib borishini kuzatib boring, bu mexanizm bu erda joylashgan bo'lib, qovurg'ali alyuminiy trubkaga o'xshaydi, unga rul milining kardan mili mos keladi. Agar sizda avtoulovlarni ta'mirlash bo'yicha tajribangiz bo'lmasa va siz ushbu tugun qayerda joylashganligini bilmasangiz, unda mualliflar o'z avtomobillarida temir yo'lning joylashishini, shuningdek, unga kirishning eng qulay usullarini ko'rsatadigan fotosuratlar va videolarga qarang: bu sizni ko'p xatolardan, shu jumladan jarohatga olib keladigan raqamdan qutqaradi.

O'qilishi: Rulda damperi - maqsad va o'rnatish qoidalari

Model va ishlab chiqarilgan yilidan qat'i nazar, bu mexanizm har doim dvigatel bo'linmasining orqa devorida joylashgan, shuning uchun uni teskari g'ildirakning yonidan ko'rish mumkin. Ta'mirlash yoki almashtirish uchun unga yuqoridan, kaputni ochish yoki pastdan, dvigatel himoyasini olib tashlash orqali borish qulayroqdir va kirish nuqtasini tanlash avtomobilning modeli va konfiguratsiyasiga bog'liq.