В управлении трактора МТЗ 80(82)с гидрообъёмным рулевым управлением (ГОРУ) поворот колёс осуществляется за счёт работы гидроцилиндра двухстороннего действия. Узел установлен на балке переднего моста и связан рабочим штоком с поворотным рычагом рулевой трапеции управляемых колёс. В материале пойдёт речь о применяемых гидроцилиндрах в составе гидрообъёмного рулевого управления на тракторах МТЗ 82(80) их характеристиках и разновидностях.
В составе рулевого управления МТЗ 80(82) с ГУР непосредственный поворот рулевой сошки осуществляться работой гидроцилиндра в составе самой рулевой колонки, где давление масла подаётся в рабочие полости через встроенный в узел распределитель. Изменение положение золотника в распределителе ГУРа происходит от оси червячной передачи, получающей вращение от руля трактора.
Устройство рулевого гидроцилиндра
Узел состоит из корпуса-цилиндра, штока, поршня, крышки, накидной гайки. Поршень закреплён на штоке гайкой, зафиксированной кернением в пазы штока. Поршень оснащён комбинированным уплотнением, исключающим трение металлических поверхностей поршня с цилиндром. В крышке корпуса установлена манжета–грязесъёмник, направляющие и манжеты штока предотвращающие трение деталей. Проушины корпуса и штока оборудованы шарнирными сферическими подшипниками с каналами на внутреннем кольце, для поступления смазки к трущимся поверхностям через маслёнки в соединительных пальцах.
В массе производимых и предлагаемых на рынке гидроцилиндров показателем хорошего качества является износостойкость метала и соответствующая его обработка. А также устойчивость к износу и нагрузкам уплотнителей узла. Так одним из первых признаков уровня качества узла есть идеально обработанная, хонингованная (полированная) гладкая поверхность штока, обеспечивающая минимальное трение и сохранение плотности сальников в крышке гидроцилиндра в ходе рабочих циклов.
Характеристики рулевых гидроцилиндров для МТЗ 82(80)
В зависимости от действующих нагрузок на передний мост и характера применения трактора в состав ГОРУ на МТЗ 82 устанавливают гидроцилиндры следующих марок: ГЦ50Х25Х200, ГЦ63Х30Х200
Выбор гидроцилиндра при комплектации ГОРУ
Стандартно при комплектации рулевого управления трактора с обычным портальным ПВМ (с коническими парами шестерён в колёсных редукторах) и не ведущим мостом МТЗ 80 устанавливаются гидроцилиндр марки Ц50Х25Х200. При этом гидравлическая система усилителя руля оснащена шестерёнчатым насосом НШ 10 и героторным насосом-дозатором с производительностью 100см³/за оборот. Такой состав обеспечивает достаточное усиление повороту и оптимальное соотношение поворота управляемых колёс к повороту руля при выполнении пропашных работ.
Если в состав ГОРУ установить насос и дозатор большей производительности эффективность усиления повысится. Вместе с этим усложнится регулирование хода колёс при выполнении пропашных работ, так как при повороте руля скорость изменения положения колёс увеличатся.
Для тракторов МТЗ тягового класса 1.4 всех марок и модификаций с усиленным, балочным ПВМ (с планетарно-цилиндрическими колёсными редукторами) рулевое комплектуют более мощным гидроцилиндром марки Ц63Х30Х200. Для обеспечения работы данного гидроцилиндра ГОРУ комплектуют насосом НШ 14 и дозатором с производительностью 160 см³/за оборот. А также для повышения эффективности усиления руля такой комплект узлов рекомендуется устанавливать на трактора увеличенной нагрузкой на переднем мосту, например, при использовании трактора на погрузочных работах с фронтальным погрузчиком или другим оборудованием на передней навеске.
Справка! Гидроцилиндр ГЦ50Х25Х200 также применяется в комплектации рулевого управления комбайнов ДОН 1200,1500. Цилиндры ГЦ63Х30Х200 устанавливают в составе ГОРУ на комбайнах ДОН, НИВА СК 5, ЕНИСЕЙ, СК-6 КОЛОС. Кроме этого, нужно уточнить, что данные узлы используются в комплектации рулевого управления всего модельного ряда МТЗ. Так на тракторах 2 и 3-го тяговых классов – МТЗ 1221, 1523, 2022 установлена пара рулевых цилиндров ГЦ50Х25Х200, на тракторах 4-5 классов МТЗ 3022, 3522 пара гидроцилиндров ГЦ63Х30Х200.
Рулевой гидроцилиндр с двухсторонним штоком
В последнее время на рынке запчастей, при популярном переоборудовании рулевого управления МТЗ с ГУРа на дозатор, предлагаются рулевые гидроцилиндры с двухсторонним штоком. Преимуществом такого цилиндра является то, что устанавливают узел вместо поперечной тяги в рулевой трапеции. Таким образом, упрощается конструкция рулевого управления на передней балке моста, что важно, например, для организации привода вала отбора мощности спереди трактора. Кроме этого, продавцы утверждают о некоторой экономии средств при переоборудовании ввиду того, что отпадает надобность покупки поперечной тяги в комплекте деталей.
Узел имеет выход штока на обе стороны цилиндра. Корпус цилиндра с помощью кронштейна крепится к балке ПВМ. Наружные концы подвижного штока оборудованы шаровыми шрузами, которые присоединяются через резьбовые наконечники к шарнирам поворотных рычагов. В зависимости от стороны поворота рулевого колеса, давление подаётся в соответствующую подпоршневую полость цилиндра, обеспечивая выход одной стороны штока и заход другой. Таким образом, передвижение поршня со штоком относительно неподвижного закреплённого на балке моста цилиндра обеспечивает поворот рычагов трапеции и поворот колёс.
Особенности характеристик двухсторонних рулевых цилиндров
При выборе узла, исходя из конструкции переднего моста, характера использования трактора в массе предлагаемых цилиндров с двухсторонним штоком и других частей для переоборудования нужно обращать внимание:
- Рабочий ход штока должен быть не менее 200 мм. В случае установки узла с ходом меньше 200 мм рулевое не будет обеспечивать максимальный поворот колёс для минимального радиуса разворота трактора. На рынке присутствуют узлы с ходом 200, 250, 300 мм. Длина хода штока подбирается в зависимости от марки трактора с учётом длины поворотных рычагов или конструктивного расстояния от оси поворота колеса до точки соединения поворотного рычага с цилиндром. Например, для нормального радиуса поворота на тракторе ЮМЗ-6 нужен цилиндр с ходом 300 мм, так как продольные поворотные рычаги трапеции несколько длиннее, чем у МТЗ 80, и для полного поворота колёс нужен больший рабочий ход.
- Цилиндры со стандартными характеристиками имеют диаметр штока 25, 30 мм, цилиндра-50 мм. Усиленные узлы диаметры штока 40,45 мм с диаметром цилиндра 55,63.
- Амплитуда углов поворота шаровых шрузов должна обеспечивать органичную работу сочленений поворотного механизма с минимальными поперечными нагрузками на шток цилиндра, что будет сохранять рабочий ресурс узла.
- Длина трубчатой резьбовой части концевиков, соединяющихся со шрузами штока, должны обеспечивать ширину устанавливаемой колеи и её регулировку при необходимости, а также необходимую установку схождения управляемых колёс по переднему краю обода.
- Комплект крепёжных кронштейнов для рулевого цилиндра должен соответствовать конструкции переднего моста трактора.
Виды и марки рулевых гидроцилиндров для МТЗ 82(80)
В управлении трактора МТЗ 80(82)с гидрообъёмным рулевым управлением (ГОРУ) поворот колёс осуществляется за счёт работы гидроцилиндра двухстороннего действия. Узел установлен на балке переднего моста и связан рабочим штоком с поворотным рычагом рулевой трапеции управляемых колёс. В материале пойдёт речь о применяемых гидроцилиндрах в составе гидрообъёмного рулевого управления на тракторах МТЗ 82(80) их характеристиках и разновидностях.
В составе рулевого управления МТЗ 80(82) с ГУР непосредственный поворот рулевой сошки осуществляться работой гидроцилиндра в составе самой рулевой колонки, где давление масла подаётся в рабочие полости через встроенный в узел распределитель. Изменение положение золотника в распределителе ГУРа происходит от оси червячной передачи, получающей вращение от руля трактора.
Устройство рулевого гидроцилиндра
Узел состоит из корпуса-цилиндра, штока, поршня, крышки, накидной гайки. Поршень закреплён на штоке гайкой, зафиксированной кернением в пазы штока. Поршень оснащён комбинированным уплотнением, исключающим трение металлических поверхностей поршня с цилиндром. В крышке корпуса установлена манжета–грязесъёмник, направляющие и манжеты штока предотвращающие трение деталей. Проушины корпуса и штока оборудованы шарнирными сферическими подшипниками с каналами на внутреннем кольце, для поступления смазки к трущимся поверхностям через маслёнки в соединительных пальцах.
Устройство рулевого гидроцилиндра МТЗ
В массе производимых и предлагаемых на рынке гидроцилиндров показателем хорошего качества является износостойкость метала и соответствующая его обработка. А также устойчивость к износу и нагрузкам уплотнителей узла. Так одним из первых признаков уровня качества узла есть идеально обработанная, хонингованная (полированная) гладкая поверхность штока, обеспечивающая минимальное трение и сохранение плотности сальников в крышке гидроцилиндра в ходе рабочих циклов.
Характеристики рулевых гидроцилиндров для МТЗ 82(80)
В зависимости от действующих нагрузок на передний мост и характера применения трактора в состав ГОРУ на МТЗ 82 устанавливают гидроцилиндры следующих марок: ГЦ50Х25Х200, ГЦ63Х30Х200
| Параметры | ГЦ50Х25Х200 | ГЦ63Х30Х200 |
| Каталожные маркировки узла | Ц50-3405215А Ц50.25.210.415 | |
| Диаметр рабочего цилиндра, мм | 50 мм | 63 мм |
| Диаметр штока, мм | 25 мм | 30 мм |
| Рабочий ход штока, мм | 200 мм | 200 мм |
| Расстояние между осями | ||
| Диаметр проушины, мм | 25 | 30 |
| Номинальное давление, мПа | 17 | |
| Максимальное давление, мПа | 20 | |
| Номинальная скорость штока ,м/с | 0,12 | |
| Максимальная скорость штока, м/с | 0,3 | |
| Номинальная толкающая сила, кН | 22,4 | 47,7 |
| Номинальная тянущая сила, кН | 12,9 | 36,6 |
| Гидромеханический КПД при номинальном давлении | 0,92 | |
| Материал деталей | E355(С40) углеродистая сталь | |
| Температурный режим работы, °С | от-40 до +70 | |
| Удельный объём выносимой рабочей жидкости через манжеты | 0,02 | |
| Ресурс работы, полных ходов | 10000 | 10000 |
| Рекомендуемые рабочие жидкости | М-10В2, М-10Г2,МГЕ-46В ТУ 38.00.1347-2000, HVLP 32 и HVLP 46 по Din 51524-3-2006 | |
Выбор гидроцилиндра при комплектации ГОРУ
Стандартно при комплектации рулевого управления трактора с обычным портальным ПВМ (с коническими парами шестерён в колёсных редукторах) и не ведущим мостом МТЗ 80 устанавливаются гидроцилиндр марки Ц50Х25Х200. При этом гидравлическая система усилителя руля оснащена шестерёнчатым насосом НШ 10 и героторным насосом-дозатором с производительностью 100см³/за оборот. Такой состав обеспечивает достаточное усиление повороту и оптимальное соотношение поворота управляемых колёс к повороту руля при выполнении пропашных работ.
Если в состав ГОРУ установить насос и дозатор большей производительности эффективность усиления повысится. Вместе с этим усложнится регулирование хода колёс при выполнении пропашных работ, так как при повороте руля скорость изменения положения колёс увеличатся.
Для тракторов МТЗ тягового класса 1.4 всех марок и модификаций с усиленным, балочным ПВМ (с планетарно-цилиндрическими колёсными редукторами) рулевое комплектуют более мощным гидроцилиндром марки Ц63Х30Х200. Для обеспечения работы данного гидроцилиндра ГОРУ комплектуют насосом НШ 14 и дозатором с производительностью 160 см³/за оборот. А также для повышения эффективности усиления руля такой комплект узлов рекомендуется устанавливать на трактора увеличенной нагрузкой на переднем мосту, например, при использовании трактора на погрузочных работах с фронтальным погрузчиком или другим оборудованием на передней навеске.
Справка! Гидроцилиндр ГЦ50Х25Х200 также применяется в комплектации рулевого управления комбайнов ДОН 1200,1500. Цилиндры ГЦ63Х30Х200 устанавливают в составе ГОРУ на комбайнах ДОН, НИВА СК 5, ЕНИСЕЙ, СК-6 КОЛОС. Кроме этого, нужно уточнить, что данные узлы используются в комплектации рулевого управления всего модельного ряда МТЗ. Так на тракторах 2 и 3-го тяговых классов – МТЗ 1221, 1523, 2022 установлена пара рулевых цилиндров ГЦ50Х25Х200, на тракторах 4-5 классов МТЗ 3022, 3522 пара гидроцилиндров ГЦ63Х30Х200.
Два гидроцилиндра ГЦ50Х25Х200 в составе гидрообъёмного рулевого управления МТЗ 1523
Возможные неисправности
Проблема: Большой люфт руля при работающем двигателе.
Причина: Изношены соединения вала рулевого механизма. Возможно, также увеличены зазоры в зацеплении зубчатой передачи ГУРа, шаровых пальцев и рулевых тяг, а также ослабли подшипники червячного механизма на валу.
Решение: Проверить состояние деталей механизма и тяг, изношенные — заменить. Люфт проверяется специальным устройством с динамометром. Динамометр устройства располагают на руле, а указатель — на колонке. Далее руль поворачивают в обе стороны до полного исчезновения зазоров в шарнирах тяг и зацеплении рулевого механизма. Показатель не должен превышать 35° и в идеале должен укладываться в диапазон 25—30°. Далее определяют усилие на ободе руля. Для этого необходимо откинуть тяги от сошки, завести мотор и при максимальной частоте вращения коленвала потянуть ручку динамометра на себя. Результат должен находиться в пределах 30—50 Н. Если люфт руля выше допустимого значения, необходимо отрегулировать механизм и устранить зазоры. В зубчатом сцеплении необходимо отвернуть стопорный болт и сместить регулировочную втулку. Зазор должен быть в пределах 0,1—0,3 мм. В вале ГУРа — заменить прокладки фланца датчика блокировки дифференциала.
Схема рулевого управления
Проблема: необходимо прикладывать большое усилие при повороте трактора.
Причина: нехватка масла в баке, проблемы с её подачей или неправильная работа предохранительного клапана.
Решение: В первую очередь необходимо установить, какое давление обеспечивает насос и проверить утечки. При проверке используется специальный прибор с манометром. Подача масла должна составлять от 1,2 до 2,0 л/мин при Р = 5,0 МПа. Предохранительный клапан должен срабатывать при 7 — 8,5МПа. Далее осматривают все шланги и соединения на предмет утечек. При необходимости заменяют прокладки и маслопроводы. Если причина в недостаточной подаче рабочей жидкости, насос необходимо заменить.
Обязательно почитайте: Ремень на мотоблок Нева
Проблема: Резкие толчки и рывки при повороте трактора.
Причина: ослабление затяжка гайки золотника гидронавесного распределителя или увеличение зазоров тяг.
Решение: Сначала отрегулировать зазоры в шарнирах рулевых тяг. После этого затянуть корончатую гайку золотника распределителя. Используется динамометрический ключ, усилие должно быть в пределах 20 Н*м. После затяжки гайку чуть отпускают для зашплинтовки.
Ремонт
Большинство узлов и агрегатов МТЗ вполне подлежат разбору «на коленке» в полевых условиях, однако регулировка рулевого управления должна выполняться в гараже с использованием специальных приборов и инструментов. Большинства поломок можно избежать, своевременно проводя техобслуживание.
Техническое обслуживание рулевого управления заключается в следующих действиях:
- Регулярная проверка масла.
- Контроль за утечками в соединениях ГУРа и состоянием резьбовых соединений рулевого привода, тяг, сошки, поворотных рычагов и пр.
- Смазывание карданных шарниров привода каждые 960 моточасов.
- Замена масла и промывка масляного фильтра каждые 960 моточасов.
- Проверка и, при необходимости, регулировка свободного хода рулевого колеса.
Все операции рекомендуется выполнять после каждых 960—1000 часов работы трактора. Проверять масло рекомендуется перед началом каждой смены.
Рулевая колонка МТЗ
Промывка масляного фильтра выполняется так:
- Отсоединить маслопровод от крышки и редукционного клапана.
- Вывернуть болты крышки, завернуть два из них в резьбовые отверстия, приподнять и снять верхнюю крышку.
- Снять два оставшихся маслопровода и аккуратно выворачивать клапан, пока не удастся снять фильтр.
- Тщательно промыть фильтр в бензине или дизельном топливе изнутри и снаружи.
- Подтянуть гайку крепления сектора и проверить зазор зацепления с рейкой (должен быть не более 0,3 мм). При необходимости отрегулировать зацепление, для чего нужно вывернуть четыре болта крепления и попарно вынимать прокладки, тем самым уменьшая зазор.
- Установить фильтр.
- После установки крышки отвернуть контргайку и полностью закрутить болт, регулирующий осевое перемещение поворотного вала.
Обязательно почитайте: Ремонт ГУРа на МТЗ-80
Рулевой гидроцилиндр с двухсторонним штоком
В последнее время на рынке запчастей, при популярном переоборудовании рулевого управления МТЗ с ГУРа на дозатор, предлагаются рулевые гидроцилиндры с двухсторонним штоком. Преимуществом такого цилиндра является то, что устанавливают узел вместо поперечной тяги в рулевой трапеции. Таким образом, упрощается конструкция рулевого управления на передней балке моста, что важно, например, для организации привода вала отбора мощности спереди трактора. Кроме этого, продавцы утверждают о некоторой экономии средств при переоборудовании ввиду того, что отпадает надобность покупки поперечной тяги в комплекте деталей.
Узел имеет выход штока на обе стороны цилиндра. Корпус цилиндра с помощью кронштейна крепится к балке ПВМ. Наружные концы подвижного штока оборудованы шаровыми шрузами, которые присоединяются через резьбовые наконечники к шарнирам поворотных рычагов. В зависимости от стороны поворота рулевого колеса, давление подаётся в соответствующую подпоршневую полость цилиндра, обеспечивая выход одной стороны штока и заход другой. Таким образом, передвижение поршня со штоком относительно неподвижного закреплённого на балке моста цилиндра обеспечивает поворот рычагов трапеции и поворот колёс.
Особенности характеристик двухсторонних рулевых цилиндров
При выборе узла, исходя из конструкции переднего моста, характера использования трактора в массе предлагаемых цилиндров с двухсторонним штоком и других частей для переоборудования нужно обращать внимание:
- Рабочий ход штока должен быть не менее 200 мм. В случае установки узла с ходом меньше 200 мм рулевое не будет обеспечивать максимальный поворот колёс для минимального радиуса разворота трактора. На рынке присутствуют узлы с ходом 200, 250, 300 мм. Длина хода штока подбирается в зависимости от марки трактора с учётом длины поворотных рычагов или конструктивного расстояния от оси поворота колеса до точки соединения поворотного рычага с цилиндром. Например, для нормального радиуса поворота на тракторе ЮМЗ-6 нужен цилиндр с ходом 300 мм, так как продольные поворотные рычаги трапеции несколько длиннее, чем у МТЗ 80, и для полного поворота колёс нужен больший рабочий ход.
- Цилиндры со стандартными характеристиками имеют диаметр штока 25, 30 мм, цилиндра-50 мм. Усиленные узлы диаметры штока 40,45 мм с диаметром цилиндра 55,63.
- Амплитуда углов поворота шаровых шрузов должна обеспечивать органичную работу сочленений поворотного механизма с минимальными поперечными нагрузками на шток цилиндра, что будет сохранять рабочий ресурс узла.
- Длина трубчатой резьбовой части концевиков, соединяющихся со шрузами штока, должны обеспечивать ширину устанавливаемой колеи и её регулировку при необходимости, а также необходимую установку схождения управляемых колёс по переднему краю обода.
- Комплект крепёжных кронштейнов для рулевого цилиндра должен соответствовать конструкции переднего моста трактора.
Переоборудование рулевого управления
Для своего времени ГУР был эффективным и передовым способом облегчить управление, однако сегодня появились более современные механизмы. Гидрообъемное рулевое управление МТЗ 82 (ГОРУ) обеспечивает комфортное и точно управление, при этом проще в обслуживании и легче по весу. Оно не требует механической связи привода и механизма руля, а поворот осуществляется силовыми цилиндрами, управляемыми насосом-дозатором.
Основные элементы гидрообъемного управления:
- насос-дозатор;
- силовые цилиндры, установленные на переднем мосту;
- маслопроводы, соединяющие насос с цилиндрами и колонкой;
- насос шестеренчатого типа, поддерживающий давление масла;
- гидроаккумулятор;
- маслобак;
- магистрали, прокладки, соединители.
Схема рулевого управления МТЗ 82 с дозатором выглядит так:
- Когда трактор движется по прямой, золотник дозатора блокирует поступление масла в полости поворотных цилиндров.
- При повороте руля золотник смещается, и масло попадает в цилиндры, обеспечивая работу механизма.
Комплект переоборудования для МТЗ
Гидрообъёмные системы обеспечивают большую легкость управления по сравнению с гидроусилительными, а благодаря малому весу могут монтироваться на любые части трактора. За счет отсутствия механической связи с рулем, исключают появление люфтов. Однако эти системы очень чувствительны к утечкам и требуют тщательного обслуживания.
Управлять трактором, оснащенным ГУРом, труднее, зато эти системы проще устроены, быстрее откликаются на движение руля, защищают от ударов и вибрации.
Переоборудование — относительно простая операция, доступная даже начинающему механику:
- Снять червяк рулевого механизма и гидрораспределитель ГУР.
- Установить насос-дозатор таким образом, чтобы он не подвергался осевым и радиальным нагрузкам.
- Соединить рулевой вал с валиком дозатора.
- Укрепить силовой цилиндр на переднем мосту (используется специальный кронштейн).
- Соединить цилиндры и поворотными рычаги управления колесами.
- Подсоединить дозатор к гидроцилиндру двумя трубопроводами.
- При необходимости насос легко демонтируется, после чего можно снова установить ГУР.
Комплект для переоборудования
В комплект входит:
- насос-дозатор;
- поворотный гидроцилиндр рулевого управления МТЗ 82 ;
- поворотные рычаги (2 шт, правый и левый);
- маслопроводы высокого давления;
- рулевая тяга;
- соединения и крепежная арматура.