Рулевой механизм установлен на кронштейне на левой продольной балке рамы. Вал рулевой колонки соединен с рулевым механизмом карданным валом.

Гидроусилитель представляет собой рабочий цилиндр с золотниковым распределителем потока жидкости, поступающей от насоса. Шток поршня шарнирно закреплен на левой продольной балке рамы, цилиндр шарнирно соединен с продольной тягой; золотник распределителя гидроусилителя через промежуточные звенья шарнирно соединен с рулевой сошкой рулевого механизма.

При повороте рулевого колеса рулевой механизм приводит в движение рулевую сошку, которая перемещает золотник гидроусилителя из нейтрального в рабочее положение, жидкость от насоса поступает в соответствующую полость цилиндра, который совершает продольно-поступательное движение относительно поршня. Вместе с цилиндром перемещается и продольная рулевая тяга, вторым концом закрепленная на рычаге рулевой трапеции, и поворачиваются передние колеса автомобиля.

Гидравлическая система усилителя рулевого управления объединена с гидравлической системой подъемного механизма платформы. Описание объединенной гидравлической системы дано в разделе «Подъемный механизм платформы».

Рулевая колонка (рис. 115) прикреплена к полу кабины и кожуху панели приборов. Вал вращается в шариковых подшипниках. На верхнем конусном конце вала закреплено рулевое колесо, к нижнему — присоединен кардан карданного вала. От осевого перемещения вал удерживается силой трения, создаваемой усилием пружин (разжимная обойма и пружина устанавливаются па нижнем конце вала при креплении на валу кардана).

Рулевой механизм (рис. 116) — винтовая пара (винт — гайка-рейка) и реечное зацепление (гайка-рейка — сектор). . На валу сектора закреплена рулевая сошка.

Для уменьшения трения в винтовой паре на винте и гайке выполнены резьбовые канавки специального профиля, образующие спиральный канал, заполняемый шариками. Чтобы шарики не выпадали из канала, последний замкнут штампованными направляющими— образуются два замкнутых контура для циркуляции шариков. Пара винт — гайка и шарики собираются из деталей одной размерной группы, что обеспечивает легкое и плавное перемещение гайки-рейки по винту.

Рис. 115. Рулевая колонка:
1 — рулевое колесо; 2 — гайка; 3 — винт; 4 — колпак; 5 — заглушка; 6 — шпонка; 7 — пружина; 8 — разжимная обойма; 9 — шариковый подшипник; 10 — вал; 11 — труба

Рис. 116. Рулевой механизм:
1 — картер; 2 — пробка сливного отверстия; 3 — винт; 4 — конический роликовый подшипник; 5 — упор; 6 — регулировочная гайка; 7 — крышка; 8 — гайка-рейка; 9 — сектор; 10 — пробка заливного отверстия; 11 — шарики; 12 — рулевая сошка; 13 — уплотнительная манжета; 14 — игольчатый подшипник; 15 — гайка; 16 — регулировочный винт; 17 — контргайка; 18 — колпак; 19 .— уплотнительные шайбы; 20 — крышка; 21 — направляющая шариков; 22 — прижим

Рис. 117. Гидроусилитель
1 — регулировочная гайка; 2 — сухарь; 3 — наконечник продольной тяги; 8 — полукольцо; 9 — крышка; 10 — уплотнительные кольца; 11 — защитная 15 — поджимная крышка

В комплекте винт — гайка 110 шариков, отличающихся по диаметру не более чем на 0,006 мм.

Долговечность винтовой пары достаточна на весь срок службы автомобиля, поэтому не рекомендуется нарушать заводскую комплектность сборки (винт, гайка-рейка, шарики).

На секторе шесть зубьев. В среднюю впадину на секторе входит средний зуб гайки-рейки. Для обеспечения возможности регулировки зазора в зацеплении рейка — сектор зубья сектора выполнены наклонными с переменной толщиной по длине (образующая поверхности — конус).

Зазор в реечном зацеплении регулируют винтом. Винт закреплен в расточке сектора гайкой /5; торцовый зазор между винтом и гайкой — 0,1 мм.

Выходной конец вала сектора — конусный, рулевая сошка закреплена на нем шлицевым соединением и гайкой. На торце вала и внешнем торце рулевой сошки нанесены метки; при посадке сошки на вал метки должны быть в одной плоскости.

Гидроусилитель (рис. 117) состоит из силового цилиндра с поршнем и штоком и золотникового распределителя.

На штоке закреплен шаровой шарнир, через который гидроусилитель крепится к раме автомобиля. Другим шарниром, прикрепленным к корпусу распределителя, гидроусилитель соединяется с продольной тягой. К переднему торцу цилиндра крепится распределитель.

В корпус распределителя (рис. 118) установлен стакан, который может перемещаться в каждую сторону. В стакан вмонтирован шаровой шарнир, палец которого жестко соединен с рулевой сошкой. С другой стороны со стаканом соединена ось, на которой закреплен золотник, т. е. золотник соединен с рулевой сошкой через стакан и шаровой шарнир. Втулка 10 распределителя запрессована в цилиндр. Во втулке просверлены радиальные отверстия в соответствии с расположением ее внутренних кольцевых расточек и каналов в цилиндре для сообщения нагнетательного канала с каналом слива и рабочими полостями усилителя. В гильзе просверлены три ряда радиальных отверстий, совпадающих с проточками во втулке: через отверстия среднего ряда полость V золотника сообщается с нагнетательным каналом, через отверстия левого (по рисунку) ряда — с надпоршневой полостью IV цилиндра, а через отверстия правого ряда — с подпоршневой полостью через канал II. Левая и правая полости золотниковой пары сообщены каналами VI в золотнике.

При нейтральном положении золотника масло от насоса через нагнетательный канал I, отверстия во втулке и гильзе поступает в полость V, а из полости через зазоры-щели между кромками кольцевых поясков золотника, кромками отверстий и сами отверстия в гильзе — в обе полости цилиндра и постоянно через сливной канал сливается в бак. Поскольку масло в обеих полостях цилиндра находится под одинаковым весьма низким давлением (около 4 кГ/см2), определяемым сопротивлением маслопроводов и фильтра, то колеса автомобиля не поворачиваются.

Рис. 118. Распределитель гидроусилителя рулевого управления:
1 — стопорная пластина; 2 — регулировочная гайка; 3 — корпус; 4 — стакан; 5, 6, 12, 17 — уплотнительные кольца; 7 — цилиндр; 8 — гильза; 9 — золотник; 10 — втулка; 11 — установочные шайбы; 13 — ось; 14 — -шаровой палец рулевой сошки; 15 — регулировочный винт предохранительного клапана; 16 — обратный клапан; 18 — пресс-масленка; / — нагнетательный канал; II — канал в цилиндре; III и VII — полости; IV — надпоршневая полость; V — полость в золотнике, постоянно сообщающаяся с нагнетательной магистралью; VI — каналы в золотнике; VIII — сливной канал

При вращении рулевого колеса влево рулевая сошка через шаровой шарнир и стакан смещает золотник влево (по рисунку, вперед — по ходу автомобиля), золотник кромкой правого (по рисунку) пояска разобщает сливной канал VIII и подпорш-невую полость (канал II) с нагнетательной полостью V и все масло от насоса через полость V и левый ряд отверстий в гильзе поступает в надпоршневую полость IV цилиндра. Цилиндр перемещается относительно поршня вперед (по ходу автомобиля), перемещая присоединенную к нему продольную тягу, и колеса автомобиля поворачиваются влево. Масло, вытесняемое поршнем из подпорш-певой полости, через канал II и полость III поступает в сливной канал VIII.

После прекращения вращения рулевого колеса золотник остается неподвижным, а силовой цилиндр по-прежнему перемещается влево, как бы надеваясь на золотник, до тех пор, пока золотник не займет в гильзе нейтральное положение и тем самым не сообщит нагнетательный канал со сливным — прекратится перемещение цилиндра и поворот управляемых колес.

При вращении рулевого колеса вправо золотник перемещается вправо (по рисунку, назад — по ходу автомобиля) и масло из нагнетательной полости V золотника через правый ряд отверстий в гильзе и по каналу II в цилиндре поступает в подпорш-невую полость. Цилиндр перемещается относительно поршня назад (по ходу автомобиля) — управляемые колеса автомобиля поворачиваются вправо. Масло из надпоршневой полости IV через отверстие во втулке 10, левый ряд отверстий в гильзе, полость VII и торцовые каналы золотника поступает в полость III и дальше в сливной канал.

Для управления автомобилем при неработающем, но неповрежденном гидроусилителе в цилиндр вмонтирован обратный клапан, позволяющий рабочей жидкости перетекать из одной полости в другую при воздействии внешних сил на цилиндр, т. е. при приложении усилия к рулевому колесу.

Для ограничения давления масла в нагнетательной магистрали системы и предохранения элементов системы от разрушения в цилиндре установлен предохранительный клапан, отрегулированный на максимальное давление в магистрали 85 кГ/см2; при повышении давления в системе гидроусилителя до величины, ограничиваемой клапаном, клапан-конус перемещается вниз (по рисунку) и нагнетательный канал I сообщается со сливным каналом VIII.

Рулевые тяги. Поперечная рулевая тяга — трубчатая. На обеих концах нарезана резьба — правая и левая — для крепления наконечников шаровых шарниров и регулировки длины тяги — схождения передних управляемых колес автомобиля.

Продольная рулевая тяга — кованая, на ее заднем конце закреплен шаровой шарнир, положение которого на тяге можно изменять и тем самым регулировать углы поворота управляемых колес.

Конструкция шарниров аналогична шарнирам гидроусилителя.

Техническое обслуживание

Ежедневно перед выездом на линию проверить работу рулевого управления. При скорости движения автомобиля 3—6 км/ч повернуть колеса из одного крайнего положения в другое в обоих направлениях: колеса должны поворачиваться плавно, без рывков, а усилие, прикладываемое к рулевому колесу, не должно быть большим.

Проверить герметичность соединений маслопроводов и шлангов и устранить появившиеся подтекания масла.

Осмотреть крепления основных узлов и элементов рулевого управления: рулевого механизма, гидроусилителя, рычагов, тяг и рулевой колонки; особое внимание обратить на состояние рычагов и тяг.

Через 100 ч работы автомобиля: – проверить свободный ход рулевого колеса; – проверить уровень масла в рулевом механизме: он должен быть на 35— 40 мм ниже внешней кромки заливного отверстия; – проверить ключом крепление рулевого механизма к раме, карданов на валах, осмотреть стопорение гаек крепления рулевой сошки, поворотных рычагов и шаровых пальцев; – через пресс-масленку на корпусе распределителя гидроусилителя смазать шаровой шарнир распределителя.

Через 500 ч отрегулировать зазоры в шаровых шарнирах тяг, гидроусилителя и распределителя.

Для регулировки зазора в шаровом шарнире распределителя отсоединить гидроусилитель от рулевой тяги, потом отсоединить наконечник с шарниром. Извлечь стопорную пластину (см. рис. 118) из прорези гайки, приложив необходимое усилие, так как пластина закернена. Придерживая отверткой стакан от вращения, специальным ключом завернуть гайку до упора, потом отвернуть обратно до первого совпадения прорезей в гайке с прорезями в стакане и застопорить гайку пластиной. Гайку и пластину раскернить.

Через 1000 ч (2 раза в год при изменении сезона эксплуатации) заменить масло в рулевом механизме: слить отработавшее масло через сливное отверстие и залить 2,8 л свежего масла через заливное отверстие.

Через 2000 ч (40 000 км пробега, но не реже 1 раза в год) заменить смазку в шарнирах рулевых тяг и гидроусилителя. При этом внимательно осмотреть детали и заменить изношенные.

Для выполнения операции снять с автомобиля тяги и гидроусилитель, разобрать шарниры и промыть все детали в керосине или дизельном топливе. При сборке полость шарнира и полость под уплотнителем заполнить свежей смазкой и отрегулировать зазор в шарнирном соединении.

При выполнении работ, связанных с заменой смазки в шаровых шарнирах, возможно нарушение положения элементов рулевого управления, поэтому после выполнения этой операции проверить свободный ход рулевого колеса, схождение и предельные углы поворота управляемых колес.

В шариковые подшипники рулевой колонки при сборке заложена смазка ЦИАТИМ-201. Заменять смазку следует при каждой разборке колонки.

Проверка и регулировка свободного хода рулевого колеса. Свободный ход рулевого колеса проверяют при работающем двигателе, при этом автомобиль должен быть заторможен рабочим и стояночным тормозами.

Последовательность выполнения операции: – вывесить переднюю ось, пустить двигатель и установить колеса в положение, соответствующее движению автомобиля по прямой; – закрепить на рулевой колонке стрелку люфтомера, а на ободе колеса — шкалу; – вращать рулевое колесо в левую сторону до полного выбора люфта — до начала поворота управляемых колес автомобиля, однако положение их не должно измениться. Установить стрелку люфтомера против нулевой отметки на шкале; – вращать рулевое колесо в правую сторону до начала поворота управляемых колес, т. е. до полного выбора зазоров во всех соединениях, и по относительному положению стрелки и шкалы люфтомера определить свободный ход (угол свободного поворота) рулевого колеса в градусах.

Угол свободного поворота рулевого колеса при работающем гидроусилителе не должен превышать 25°.

Если угол свободного поворота рулевого колеса больше 25°, подтянуть крепления рулевого механизма, рулевой сошки, поворотных рычагов, вилок карданов, рулевого колеса и колонки. Если свободный ход рулевого колеса после этого не уменьшился, проверить зазоры в шарнирах. Эта проверка проводится визуально: при резком вращении рулевого колеса шаровые пальцы не должны перемещаться в шарнирах, а в шлицевом соединении карданного вала и карданов не должно быть заметного люфта. Карданный вал с изношенным шлицевым соединением заменить, а зазоры в шарнирах тяг и гидроусилителя отрегулировать: расконтрить регулировочную гайку, завернуть ее ключом до отказа, потом вывернуть на ‘/12—lU оборота (до первого совпадения прорези в гайке с отверстием под шплинт в наконечнике) и законтрить шплинтом.

После регулировки зазоров в шарнирных соединениях еще раз проверить свободный ход рулевого колеса и, если он больше предельно допустимого, отрегулировать зазоры в рулевом механизме.

В рулевом механизме регулируют зазоры в роликовых конических подшипниках и в реечном зацеплении гайка-рейка — сектор.

Для выполнения регулировок этих зазоров рулевой механизм снять с автомобиля и закрепить на специальном стенде.

Перед регулировкой зазоров в роликовых подшипниках отвернуть колпак и контргайку и вывернуть регулировочный винт на 1—1,5 оборота (вращать против часовой стрелки) — в зацеплении рейка-сектор увеличится зазор и уменьшится сопротивление относительному перемещению гайки-рейки и сектора при проворачивании винта.

Расконтрить регулировочную гайку и завернуть ее до отказа специальным ключом. Вывернуть гайку из крышки на 1/24—V12 оборота (до первого совпадения прорезей в гайке с отверстиями в крышке) и застопорить гайку шплинтом.

Установить гайку-рейку в рулевом механизме в среднее положение (полное перемещение гайки-рейки на винте между подшипниками соответствует шести оборотам винта). Завернуть регулировочный винт 16 до упора, вращая его против часовой стрелки, и отвернуть приблизительно на ‘/4 оборота.

Закрепить рулевую сошку неподвижно в этом положении и проверить угловой люфт винта по лимбу на стенде: люфт не должен превышать 6°. Если угол больше 6°, регулируют зазор в зацеплении гайки-рейки и сектора регулировочным винтом.

При правильно отрегулированных зазорах в подшипниках и реечном зацеплении угловой люфт винта в среднем положении гайки-рейки составит 6° при закрепленной рулевой сошке.

Если угловой люфт винта все же больше 6°, отрегулировать торцовый зазор между головкой регулировочного винта 16 и сектором.

Слить масло из рулевого механизма. Вывернуть крепежные болты крышки и, вращая регулировочный винт 16 по часовой стрелке, снять крышку с вала сектора. Срубить стопор (сварку) в соединении сектор — гайка, завернуть гайку до отказа, сделать общую узкую метку на секторе и гайке и отвернуть гайку в обратную сторону на 6 мм по окружности резьбы гайки и застопорить гайку в этом положении точкой сварки: торцовый зазор в соединении сектор — регулировочный винт будет равен 0,1 мм. Закрепить крышку по месту и отрегулировать зазор в зацеплении гайки-рейки и сектора, как указано выше.

Регулировка предохранительного клапана гидроусилителя. Клапан отрегулирован на заводе-изготовителе и опломбирован. Если необходимо отрегулировать клапан, то эту операцию выполняют на специальном стенде. Можно отрегулировать клапан и на груженом автомобиле: подсоединить манометр (через специальный переходник) к нагнетательной магистрали от автомата переключения насоса к гидроусилителю. Пустить двигатель и нагреть масло в системе до температуры 30—35 °С, после чего установить «постоянную скорость вращения коленчатого вала двигателя 1600—1700 об/мин (для автомобиля БелАЗ-540 — 1300—1350 об/мин). Вращать рулевое колесо вправо до срабатывания клапана — колеса перестанут поворачиваться. Если колеса поворачиваются, а клапан не срабатывает, ослабить затяжку пружины клапана настолько, чтобы при повороте колес давление масла было 80—85 кГ/см2. Если температура масла повысилась до 50 °С, отрегулировать клапан на давление в магистрали 72—77 кГ/см2.

При выполнении этой операции автомобиль затормозить стояночным и рабочим тормозами, а под задние колеса положить специальные колодки.