Файл: Шасси автомобиля ЗИЛ-130. Практика проектирования, испытаний и доводки.pdf

Реактивные плунжеры подбирают к отверстиям в корпусе клапана без предварительной сортировки с обеспечением их сво­ бодного перемещения при возможно меньшем зазоре. Суммар­ ные утечки через клапан управления проверяют после его сборки.

Вто время как утечки масла через невращающнеся порш­ невые кольца поршня-рейки малы, утечки через разрезные коль­ ца винта достигают значи­ тельной величины. Они за­ висят прежде всего от зазо­ ра между отверстием н шей­ кой винта. Для уменьшения трения в механизме необхо­ димо было увеличить ука­ занный зазор, в результате чего утечки через разрезные кольца составляют более 40% общих внутренних уте­ чек. Для обнаружения на­ ружных утечек рулевой ме­ ханизм проверяют при дав­ лении 80 кгс/см2.

Вдополнение к табл. 61

и62 можно привести еще

Характеристика чувствительности гидроусилителя при принятых осевых зазорах, представляющая собой зависимость между уг­ лом поворота рулевого колеса и нарастанием давления, приве­ дена на рис. 83. Как показали испытания, управление автомоби­ лем при таком гидроусилителе не вызывает затруднений.

2 0 1

баться в пределах ±0,1 мы. Это же расстояние для остальных впадин должно быть меньше на 0,22—0,36 мм.

Все литые детали рулевого механизма и насоса гидроусили­ теля из стали, серого и ковкого чугуна, имеющие полости, в ко­ торых находится масло, пли сами находящиеся в нем, подверга­ ются электрохимической очистке для растворения п удаления пригоревшей земли.

Насос гидроусилителя

Для получения требуемой подачи насоса при сборке его дета­ ли необходимо подбирать так, чтобы зазоры в соединениях бы­ ли минимально допустимыми. Однако чрезмерно малые зазоры между торцами ротора, лопастей и плоскостями корпуса и рас­ пределительного диска приводят к задирам и быстрому износу. Опытным путем был подобран оптимальный зазор 0,013— 0,021 мм для ротора н 0,017—0,025 мм для лопастей. Для этого ротор, статор и лопасти разбивают на пять размерных групп через 4 мкм. Непараллельность их торцов не должна превышать 4 мкм, неплоскостность рабочих поверхностей корпуса и диска 5 мкм.

Кроме того, для уменьшения внутренних утечек необходим подбор перепускного клапана к отверстию в крышке насоса. Опытным путем был подобран оптимальный зазор 0,013— 0,023 мм, при котором еще не происходит «зависания» клапана, а утечки минимальны. Клапаны и отверстия разбивают на пять размерных групп через 5 мкм. Нецплнндричность отверстий должна быть не более 3 мкм, а клапанов — не более 2 мкм.

У насоса гидроусилителя проверяют следующие параметры:

— давление, развиваемое насосом при перекрытом выходном отверстии (должно быть равно 65—70 кгс/см2) ; эта проверка ве­ дется при частоте вращения вала насоса 600 об/мин и ха­ рактеризует правильную регулировку предохранительного кла­ пана;

—подачу насоса при частоте вращения его вала 600 об/мин

идавлении 55 кгс/см2 (не менее 9,5 л/мин); эта проверка харак­

теризует как подачу, так и объемный к. п. д. насоса при частоте вращения его вала, соответствующей холостому ходу двигателя;

•— подачу насоса при частоте вращения его вала 2 0 0 0 об/мин и давлении 55 кгс/см2 (не более 16,5 л/мин); эта проверка харак­

теризует правильную работу перепускного клапана, ограничи­ вающего подачу масла в систему; она обеспечивается без какихлибо регулировок при правильном изготовлении пружины и ка­ либрованного отверстия в крышке насоса.

2 0 2

денных для автомобиля ЗИЛ-ММЗ-555, имеющего большую на­ грузку на переднюю ось, чем автомобиль ЗИЛ-130 с грузом весом 5000 кгс. Нагрузка на переднюю ось принималась равной 2840 кгс.

Момент сопротивления повороту колес на месте по формуле В. Е. Гуха

Мр

211 кгс-м. Указанная расчетная величина соответствует действи­ тельному моменту, замеренному методом тензометрирования на автомобиле и составляющему 200—260 кгс • м.

Наиболее напряженным элементом рулевого механизма яв­ ляется шлицевая часть вала сошки. Напряжение в ней при кру­ тящем моменте на валу 260 кгс-м т = 3000 кгс/см2, что обеспе­ чивает запас прочности по пределу текучести 2,75.

Центрирующие пружины создают на валу сошки момент, равный 7—9 кгс-м, который составляет 3,5—4% максимального расчетного момента на валу сошки и обеспечивает вполне удов­ летворительную стабилизацию управляемых колес, а также воз­ врат рулевого колеса в нейтральное положение при угле наклона шкворня в продольном направлении 2° 30'.

Момент на рулевом колесе, при котором включается гидро­ усилитель, зависит от силы центрирующих пружин и составляет около 0,5 кгс-м, что соответствует усилию 2,3 кгс на ободе руле­

ные величины несколько больше расчетных вследствие наличия указанных выше предварительных натягов в рулевом механизме. Несмотря на это максимальное усилие на ободе рулевого колеса

203

автомобиля ЗИЛ-130 значительно ниже не только усилия боль­ шинства грузовых автомобилей, но и многих легковых машин. «Чувство дороги» для данного гидроусилителя может характе­ ризоваться коэффициентом

К =

Mo

где Л4шах — момент на рулевом колесе при максимальном расчет­ ном моменте сопротивления повороту колес;

М0— момент на рулевом колесе, соответствующий вклю­ чению гидроусилителя.

Для автомобиля ЗИЛ-130 коэффициент К = 3,8, что характе­ ризует хорошее «чувство дороги».

Максимальное рабочее давление в полости цилиндра гидро­ усилителя при повороте автомобиля на месте равно 60 кгс/см2.

Удельная работоспособность гидроусилителя

. ^ р Р шах

где Ѵр — рабочий объем гидроусилителя; Ртах — максимальное давление, развиваемое насосом.

Для автомобиля ЗИЛ-ММЗ-555 при ртах = 65 кгс/см2 удель­ ная работоспособность гидроусилителя равна 1 2 0 кгс-м/тс.

При достаточной подаче насоса гидроусилителя частота вра­ щения рулевого колеса такова, что насос успевает заполнить ра­ бочую полость цилиндра гидроусилителя. У автомобиля ЗИЛ-130 эта частота вращения равна не менее 1,31 об/с в одну сторону и 1 , 6 8 об/с в другую при минимальной частоте вращения холосто­

го хода двигателя.

Как показали исследования, удовлетворительная работа ру­ левого управления сохраняется при подаче насоса, равной менее 50% подачи нового насоса по ТУ.

ИСПЫТАНИЕ И ДОВОДКА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ

В то время, когда завод начинал работу по созданию автомо­ биля ЗИЛ-130, не было массового производства грузовых авто­ мобилей с гидроусилителем, объединенным с рулевым механиз­ мом. Вследствие этого, а также учитывая, что узлы рулевого управления имеют большое значение для безопасности движе­ ния, особое внимание было обращено на их испытание и доводку. Часть исследовательских работ проводилась заводом совместно с НАМИ.

Основные испытания предусматривали: проверку работоспо­ собности и необходимую доводку в стационарной лаборатории; лабораторно-дорожные испытания на автомобилях ЗИЛ-130; проверку работы узлов рулевого управления в разнообразных эксплуатационных условиях в автохозяйствах на автомобилях

204

ЗИЛ-130, ЗИЛ-164, ЗИЛ-157 с получением отзывов водителей и технического персонала автохозяйств; стендовые износные испы­ тания узлов рулевого управления; проверку нагруженное™ уз­ лов и деталей рулевого управления п стендовые испытания их на прочность.

Лабораторно-дорожные испытания на автомобилях

После установки рулевых механизмов с гидроусилителем на автомобили был выявлен ряд дефектов. В частности, было обна­ ружено виляние передних колес при движении автомобиля с большой скоростью по прямой и недостаточно четкая стабили­ зация колес. НАМИ совместно с заводом провел исследования причин этих дефектов, определил силы, действующие в рулевом управлении автомобиля ЗИЛ-130, и дал рекомендации по устра­ нению дефектов. Результаты испытаний показали следующее: при правильной установке шкворней передних колес виляние последних не превышает нормы; гидроусилитель обеспечивает требуемое усилие для управления автомобилем, и устойчивость его при движении в заданном направлении одинакова как с уси­ лителем, так и без него; при наличии гидроусилителя толчки от дороги не передаются на рулевое колесо.

Для улучшения стабилизации передних колес была увеличе­ на жесткость центрирующих пружин рулевого механизма.

В дальнейшем было выявлено, что в некоторых случаях авто­ мобиль недостаточно хорошо держит дорогу. Этот дефект был устранен увеличением момента затяжки регулировочной гайки упорных шарикоподшипников рулевого механизма. При этом была устранена возможность незначительного осевого переме­ щения золотника клапана управления относительно винта.

Проверка в эксплуатации

Подготовленные рулевые механизмы и насосы рулевого уп­ равления ЗИЛ-130 были установлены на автомобили ЗИЛ-164 и самосвалы ЗИЛ-ММЗ-585 в автохозяйствах Крыма, Таджики­ стана, Якутии, Рязанской области, а также Москвы. Привод от рулевого механизма к поворотному кулаку осуществлялся двумя продольными рулевыми тягами через маятниковый рычаг.

Автомобили были переданы автохозяйствам, где их эксплуа­ тация и техническое обслуживание производились водителями этой организации. Значительная часть автомобилей имела про­ беги около 1 0 0 тыс. км. .

В отзывах водителей и технических руководителей автохо­ зяйств были отмечены: значительно меньшая утомляемость во­ дителей, лучшая маневренность автомобиля, повышение средней технической скорости, особенно на горных дорогах, отсутствие

205