Все самоходные, парусные и гребные суда, в том числе шлюпки и лодки, а также несамоходные баржи, лихтеры, грунтоотвозные шаланды и т. д. должны быть управляемыми.
Управляемость — очень важное свойство судов. В понятии «хорошая управляемость» объединяются два качества: поворотливость и устойчивость на курсе. С одной стороны, необходимо, чтобы судно было маневренным, т. е. послушно и достаточно быстро выполняло повороты и более сложные маневры на возможно меньшем водном пространстве; с другой,— судно должно устойчиво держаться на курсе, с меньшими уклонениями идти по заданному прямому направлению, независимо от силы ветра, воздействия течения волн и т. д.
Управлять судном можно с помощью его движителей: весел, парусов, гребных винтов или колес; однако самым распространенным средством управления судном является руль, точнее,— рулевое устройство.
У многомачтовых океанских парусников прошлого века рули были деревянные, очень больших размеров. Чтобы справиться с таким рулем при помощи ручных штурвалов, румпельталей, штуртросов и других приспособлений, в штормовую погоду к огромным штурвальным колесам становилось по нескольку самых сильных рулевых.
С какой стороны поставить руль/штурвал в лодке ?
Рули современных морских лайнеров — это огромные стальные махины, весом в десятки тонн и площадью в несколько десятков квадратных метров. Рулевой свободно перекладывает такой руль легким усилием руки на маленькое колесо штурвала или кнопку электрического переключателя: сложные рулевые устройства обслуживаются целой системой разных машин, механизмов, вспомогательных передач и приборов.
В некоторых устройствах руль состоит из нескольких частей, шарнирно соединенных одна с другой. Иногда к одному большому рулю по бокам, на некотором расстоянии, прикрепляют еще два одинаковых руля меньших размеров. Имеются суда с двумя, тремя и даже четырьмя рулями. В отдельных случаях рули ставят и в корме и в носу судна.
Встречаются и такие устройства, которые вообще не похожи на рули. Например, два металлических полукольца специальной формы подвижно соединены между собой и укреплены так, что они как бы окружают гребной винт. Придавая каждому полукольцу (насадке) различные положения, можно не только выполнять сложные маневры, но и переводить судно на задний ход, хотя гребной винт в это время и не изменяет направления вращения и продолжает работать «вперед».
На многих современных морских и некоторых речных судах применяют гирорулевые автоматы и полуавтоматы, а также сложные радиоэлектронные устройства, которые ведут судно точно по заданному курсу почти без вмешательства людей.
Конечно, у мелких судов рулевые устройства значительно проще. Небольшие суда с подвесными двигателями руля, как такового, не имеют: маневрирование осуществляется поворотами всего двигателя вместе с гребным винтом.
На шлюпках и лодках руль чаще всего бывает деревянный (рис. 47). Он состоит из плоской пластины — пера — с утолщением вверху (голова руля). Эти рули — съемные. Поэтому для навешивания такого руля на нем, на передней кромке пера, а также на ахтерштевне или транце судна делают совпадающие металлические крюки и петли.
☸️ Почему руль на моторных лодках и катерах справа?
На морских шлюпках на случай аварии или во время плавания при сильном волнении руль дополнительно привязывают к шлюпке страховочным концом — сорлинем — из тонкого, но прочного пенькового тросика.
Рис. 47. Рулевые устройства: а — руль морской шлюпки; б — типы румпелей; в — рулевое устройство прогулочной лодки.
1 — перо руля: 2 — голова руля; 3 — крюк; 4 — петля; 5 — чека; 6 — румпель; 7 — деревянный румпель; 8—9 — металлические румпели морского яла; 10 — поперечный румпель вельбота; 11 — штуртрос; 12 — деревянный поперечный румпель.
Формы и размеры пера и других частей руля у разных типов шлюпок различные.
На гребных и парусных шлюпках для поворота руля в нужное положение имеются деревянные или металлические рычаги — румпели. Некоторые из них показаны на рисунке. Изогнутый румпель применяется на морских ялах при плавании на веслах. Выгиб делается для того, чтобы движениям румпеля не мешал флагшток с кормовым флагом, вставленный в металлическую скобу — гнездо на внутренней стороне транца или ахтерштевня.
На вельботах с заостренной узкой кормой более удобен румпель другого типа, который ставится поперек пера. В этом случае рулевой перекладывает руль при помощи специальных тяг — штуртросов. На рис. 47,6 изображено рулевое устройство с поперечным румпелем.
Как же управляют судном? Прежде всего заметим, что ни один моряк или судостроитель не скажет «повернуть» руль: руль «кладут» или «перекладывают».
Положения руля — прямо, право, лево,— всегда определяется относительно бортов или диаметральной плоскости по ходу судна.
Разберемся в схеме на рис. 48. Если на переднем ходу судна переложить руль из прямого положения на один из бортов, например на правый (рис. 48,а), то струи воды, обтекающие судно, будут давить на отклоненную пластину руля. В результате с правой стороны на руль будет действовать боковая сила (на рисунке обозначена латинской буквой Р).
Она стремится возвратить руль в прежнее прямое положение. Но руль надежно прикреплен к судну и посредством рулевого устройства удерживается в заданном положении, поэтому действие воды на руль передается корпусу судна.
Рис. 48. Действие руля: а — возникновение силы на руле; б — общая схема сил, действующих на судно и руль; в — действие руля на переднем ходу; г — то же на заднем ходу.
Тогда корма судна уклонится влево от среднего положения, а его нос пойдет в сторону поворота руля. То же самое произойдет, если переложить руль к левому борту: нос судна уклонится влево.
По законам механики в точке, расположенной на одной вертикали с центром тяжести судна, приложены две одинаковые, но противоположные по направлению силы Р1 и Р2 (рис. 48,6). Каждая из них по величине также равна силе давления на руль — Р, а по направлению действия параллельна ей.
Силы Р1 и Р2 взаимно уравновешиваются и сами по себе на судно не влияют. Но сила Р2, вместе с давлением на руль Р, образуют пару сил, которая стремится повернуть судно.
Если руль был положен вправо, то, как видно из рисунка, пара сил будет поворачивать судно по часовой стрелке. Очевидно, если руль переложить в другую сторону (т. е. если сила Р будет действовать в обратном направлении), то новая пара сил Р—Р1 повернет судно против часовой стрелки. Таким образом, основное действие руля — это изменение курса судна. Из сказанного можно сделать и практический вывод: руль надо класть в ту же сторону, куда необходимо повернуть судно.
Но, кроме пары сил, осталась еще сила Р1 (или, если руль переложен влево,— сила Р2). Разложим ее на две составляющие Т и К. Сила Т тормозит ход шлюпки. Нетрудно догадаться, что, чем больше угол перекладки руля, тем сильнее уменьшение скорости.
Вторая сила К вызывает крен судна. Она влияет меньше, так как ей противостоит давление воды на всю подводную часть борта. Она уменьшается с увеличением угла перекладки, но если на быстром ходу резко и намного переложить руль, то судно получит значительный крен на противоположный повороту борт. На рис. 48,в показаны очередные положения руля и судна в начале поворота на переднем ходу.
На заднем ходу (кормой вперед) положения руля и уклонение носа (кормы) судна будут обратными (рис. 48,г). На заднем ходу руль вообще работает плохо, его влияние на судно уменьшается, а торможение при перекладке руля возрастает.
Чем больше перо, тем сильнее действие руля. Отсюда следует, что короткие шлюпки с малой осадкой, имеющие большие рули, поворотливее, чем длинные, глубоко сидящие в воде, но с маленькими рулями.
Если положить руль на борт до возможного предела, то судно движется по кривой, похожей на окружность, или, как принято говорить в морском деле, описывает циркуляцию. Полная циркуляция показана рис. 49.
Рис. 49. Циркуляция судна.
D — диаметр неустановившейся циркуляции; Dу — диаметр установившейся циркуляции.
Руль действует только на ходу. Чем быстрее вода обтекает судно, тем больше становится давление на перо руля и тем лучше, надежнее он действует.
Если судно идет против сильного течения, то по отношению к берегам оно движется медленно, но руль работает хорошо. Из-за скорости течения вода может создать значительное давление на руль. Наоборот, при движении по течению шлюпка будет слушаться руля только тогда, когда ее скорость станет больше скорости течения.
До сих пор мы говорили о поворотливости судна. А как же с устойчивостью на курсе? Для обеспечения устойчивости тоже важно, чтобы площадь пера руля была больше. Тогда легче удерживать судно на заданном направлении. Но при одинаковых размерах руля длинные узкие суда с большой осадкой устойчивее на курсе, чем короткие широкие, мелкосидящие.
В точных исследованиях и расчетах рулевых устройств судостроители обязательно учитывают формы обводов корпуса судна и самого руля, влияние на руль со стороны работающих гребных винтов и многое другое, что может повлиять на маневренность и устойчивость судна.
Научиться хорошо управлять шлюпкой труднее, чем освоить один из видов гребли.
В морских и озерных походах, если судно удалилось от берегов, курс держат по шлюпочному компасу, картушка (подвижная шкала) которого разделена по окружности на 360 градусов. В этом случае направление судну задают так: «Курс 180°»; «Курс 96°» и т. д.
При плавании на реках, озерах, прудах, а также в морских заливах, бухтах, проливах в пределах хорошей видимости берегов можно править по береговым ориентирам: отдельно стоящим деревьям, башням, столбам, зданиям, характерным очертаниям берега, по другим неподвижным судам, надводным скалам, островкам и пр.
В таких случаях отдаются другие приказания, например: «Курс на маяк», «Держать на скалу Медведь», «Курс на дом со шпилем».
Прямой курс лучше всего держать «на створ», т. е. на видимое совмещение двух близких по очертанию предметов, расположенных на линии курса. Для этой цели на судоходных фарватерах устанавливаются специальные створные знаки.
На рис. 50 показано, как нужно держать курс, если требуется преодолеть сильное боковое течение или ветер.
Рис. 50. Дрейф шлюпки на течении.
Чтобы попасть с островка А к причалу Б, рулевому шлюпки придется выбрать ориентир выше по течению — домик с башней В — и держать курс на него. Тогда вследствие дрейфа (сноса) судно пойдет к причалу. Рулевому придется не только умело действовать рулем, но и хорошо управлять работой гребцов. Но вот шлюпка уже подходит к причалу Б (рис. 51). Этот маневр всегда выполняется против течения.
Если шлюпка имеет большой ход, то на некотором расстоянии от причала рулевой должен отдать команду: «Суши весла» (положение I). Далее шлюпка будет двигаться по инерции. Рассчитав, что она может так дойти до причала, рулевой командует: «Шабаш» (положение II), т. е. убрать весла. Весла убираются внутрь шлюпки; за борт навешивают кранцы, и рулевой, действуя только рулем, точно и плавно подводит судно бортом к причалу (положение III).
Рис. 51. Подход на шлюпке к причалу.
Суда строим сами
- Какие бывают суда
- По законам физики
- Из чего строят суда
- Строим сами своими руками
- Весла
- Рулевые устройства
- На морских и речных дорогах
- Советы строителям судна
- Морские термины
- Типы самодельных лодок
- Крупинки теории
- От «скорлупки» к «искре»
- Пристань
- Как правильно грести и управлять парусом
- Игры на воде
Источник: www.stroitelstvo-new.ru
Туго крутится руль с гидроусилителем: возможные причины. Ремонт ГУР
Без гидроусилителя руля (ГУР) сегодня не обходится ни один автомобиль, оснащение которого выполнялось с ориентацией на современный уровень комфортности вождения. Гидравлический механизм облегчает физическое управление машиной, сохраняя при этом оптимальную степень обратной связи и соответствие требованиям к безопасности.
Достигается это внедрением вспомогательного механизма в систему рулевого колеса, техническое состояние которого должно регулярно отслеживаться. Если через определенное время использования машины с таким оснащением замечаются отклонения в работе механизма, то следует готовиться к его ремонту. Например, если туго крутится руль с гидроусилителем, может быть несколько вариантов выхода из положения. Но сначала следует рассмотреть конструкцию механизма и принцип его работы.
Как устроен ГУР?
Система гидроусилителя является многокомпонентной, но замкнутой. Отчасти таким устройством и обусловлена сложность ремонта конструкции. Типовой механизм включает в состав насос, резервуар с жидкостью в виде бачка, регулятор давления, силовой блок и золотник. Насос подключается к приводной системе двигателя машины, а регулятор давления обеспечивает сбалансированность расхода усилия относительно золотника. Рабочий перепад в показателях давления зависит от запаса управляющей жидкости.
Именно эта часть функционала в большинстве случаев и приводит к неполадкам, из-за которых требуется выполнять ремонт ГУР в виде коррекции положения отдельных частей конструкции или же посредством обновления масла. В свою очередь, гидроцилиндр взаимодействует с рулевой рейкой, транслируя дополнительное усилие. Чтобы конечная нагрузка, требуемая для приведения руля в активность, была сбалансирована, на колонку устанавливается сам золотник – в дальнейшем он будет реагировать на вращательный момент при совершении манипуляций водителем.
По каким признакам можно обнаружить неполадку?
Ощущение тяжести при управлении рулевым колесом не всегда появляется резко и в один момент. Это может быть долгий процесс, на протяжении которого могут возникнуть предупреждающие признаки. В частности, первичная диагностика поможет обнаружить проблему по образованию течи, шума и чрезмерных вибраций.
Со временем к этому списку добавится и тугой руль, если та же течь не будет остановлена, а запас жидкости – восполнен. Разумеется, вышеперечисленные признаки могут свидетельствовать и о появлении других проблем, причем не только с гидроусилителем. Поэтому общая диагностика в данном случае будет не лишней. Она же позволит точнее определить и возможную причину утяжеления рулевого колеса.
Основные причины тугой работы руля
Факторов, которые могут привести к затруднению работы руля из-за гидроусилителя, немало. Каждый из них предполагает свой подход к ремонту. Одной из самых распространенных причин является присутствие воздуха в нишах гидравлического усилителя. Его наличие не просто нивелирует главную функцию механизма, но и дает обратный эффект, утяжеляя движения рулевого колеса.
Еще одна частая причина – это упомянутое опустошение расширительного бачка с жидкостью. Если же определить причину, по которой туго крутится руль с гидроусилителем, не удалось, то есть смысл обратиться к техническому состоянию отдельных компонентов системы. Например, износ деталей, особенно приводного ремня, косвенным образом мог спровоцировать понижение функции гидравлики.
В данном случае не избежать полного пересмотра механизма и, возможно, его замены. Не стоит исключать и вероятность неполадки в самом руле. К примеру, рейка в части связки с редуктором может доставить еще больше хлопот в плане ремонта.
Как разобрать тугой руль?
Чтобы удостовериться в причинах, по которым могло произойти утяжеление действия рулевого колеса, следует разобрать механизм. Начинается мероприятие с отсоединения трубопроводов, которые ведут к расширительному бачку и рулевой системе. На этом этапе можно слить жидкость. Далее снимается приводной ремень от насоса – опять же, если он находится в непригодном состоянии, то надевать придется уже новую ленту.
Здесь же откручиваются три блока фиксации шкива, подходящего к насосному агрегату. Но в зависимости от типа системы крепежей может быть и больше. После этого может открыться доступ к элементам фиксации самого насоса. Как видно, ремонт ГУР можно выполнить уже на этом этапе, заменив жидкость, обновив шланги и приводной ремень. Но этого может быть недостаточно.
Отдельное внимание стоит уделить и фильтрующей системе. Даже если она исправно выполняет свою функцию, не исключено нарушение на этапе очистки, которое невозможно определить в гаражных условиях. Поэтому если других явных причин неполадки не наблюдается, есть смысл проверить фильтры в профессиональной мастерской.
Избавление от лишнего воздуха
Если причина будет заключаться в наличии лишнего воздуха в системе, то в некотором смысле можно говорить о везении. Правда, и здесь все неоднозначно. Чаще всего данная проблема решается несколькими оборотами руля, доведенными до упора. Причем это действие выполняется в обе стороны. Как показывает практика, это позволяет вытолкнуть лишний воздух из коммуникаций гидравлики.
Но если и после этого действия тяжело крутится руль, то с большей вероятностью произошло завоздушивание бачка. Это значит, что система работает с жидкостью, в которой присутствуют пузыри. Данный фактор и обуславливает отсутствие легкости в обращении с рулевым колесом. Устранить эту проблему поможет полное обновление жидкости в расширительном резервуаре.
Замена жидкости
Для этого не обязательно производить полный разбор механизма. В первую очередь следует освободить от хомутов два патрубка, ведущих к расширительному баку. Также при необходимости снимаются дополнительные крепежи и ременные коммуникации, из-за которых затрудняется доступ к резервуару.
Непосредственно замену жидкости можно выполнить и без полного демонтажа бачка. Отработавшая смесь просто откачивается, после чего остается влить новую автохимию. Однако если туго крутится руль с гидроусилителем, который давно не проверялся, то желательно произвести демонтаж резервуара для последующей диагностики. Его следует проверить на герметичность, затем тщательно промыть и прополоскать чистой водой. Высушенный резервуар устанавливается на свое место, заполняется новой рабочей жидкостью и фиксируется крепежами.
Какую жидкость предпочесть?
Вопрос выбора жидкости для гидроусилителя тоже налагает немалую ответственность. Отдавать предпочтение желательно синтетическим гидравлическим смесям, изготовленным из высококачественных компонентов. Обычное машинное масло в данном случае не годится. К особенностям специализированных составов относят достаточную степень текучести, вязкости и способность работы при экстремальных температурах.
Нередко проблемы такого рода встречаются именно в зимнее время, когда залитая жидкость элементарно не справляется со своими задачами из-за промерзания. Поэтому вопрос о том, какое масло в гидроусилитель руля следует заливать, должен решаться только в пользу специальных синтетических или полусинтетических смесей, которые обычно имеют темно-зеленый оттенок. Если говорить о производителях, то качественную автохимию этого типа выпускают компании Motul, Castrol, Pentosin, Liqui Moly и т.д. Стоимость жидкости составляет порядка 800-1000 рублей, но даже небольшой канистры хватит на долгий срок, поэтому экономить на этом ресурсе не стоит.
Как заменить тяжелый руль?
Демонтаж системы начинается с упомянутого отсоединения всех трубопроводов, патрубков и крепежей. Также в обязательном порядке сливается или откачивается масло, залитое в расширительный бак. Установка новой системы производится в обратной последовательности. Если речь идет о полном обновлении рулевого комплекса, то в этом случае придется демонтировать и саму стойку.
Такая замена гидроусилителя руля должна производиться в условиях, где есть монтажный рихтовочный стенд. Установка начинается с интеграции рулевого колеса, а затем поочередно интегрируются компоненты гидравлики. В последнюю очередь заливается рабочая жидкость, и подводятся элементы коммуникационного обеспечения.
Заключение
Сама по себе система облегчения управления рулевым колесом является довольно сложной и часто доставляет проблемы именно с выявлением причин ее некорректной работы. В случае если туго крутится руль с гидроусилителем автомобиля, у которого спущены колеса, вполне возможно, что проблема будет заключаться именно в недостаточно накачанных шинах.
В этой ситуации затруднение связано уже с механикой взаимодействия резины с покрытием, эффект которой передается даже на исправную гидравлику. Также на функцию усилителя может повлиять и недостаточное натяжение приводного ремня. То есть перед тем, как приступить к ремонтным работам, пользователь должен произвести полный осмотр автомобиля на предмет наличия факторов, которые могут влиять на работу рулевой стойки.
Источник: fb.ru
Дорого и сложно: что ломается в рулевых рейках с ГУР, и как их ремонтируют
Реечный рулевой механизм с интегрированной системой гидроусилителя рулевого управления или, проще говоря, рейка с гидроусилителем – это то, ремонта чего надеется избежать хозяин любого подержанного автомобиля. Иногда при первых признаках неисправности вроде гудения насоса, стука рейки или подтекания жидкости машину и вовсе предпочитают продать, чтобы не связываться с дорогостоящим ремонтом. Если помните, мы уже описывали процесс замены рейки в сборе – но это самый простой вариант при условии неограниченного финансирования. Если же стоимость рейки становится причиной резкого выброса адреналина ввиду ее ценника, то прибегают к ее ремонту. Сегодня мы рассмотрим полный процесс ремонта рулевого механизма с гидроусилителем от момента попадания его в приемку (отдел приема) до момента передачи отремонтированного изделия заказчику, а попутно выясним, насколько это сложная операция, и почему она столь недешева.
Рейки с ГУР: как устроены и какими бывают
П о сути своей все реечные рулевые механизмы с гидроусилителем одинаковы. Однако при более подробном изучении можно выделить некоторые нюансы. Например, насечка зубьев на штоке рулевого механизма может быть прямой, под углом и с переменным шагом зубьев. Достоинства и недостатки каждого из вариантов в рамках этого материала рассматривать не будем.
Итак, принцип действия, как мы уже выяснили, один: шток перемещается во втулках, установленных в корпусе рулевого механизма, и уплотняется сальниками. Также существуют реечные механизмы с треугольным валом, как его называют мастера. Правда, одним и чуть ли не единственным из его достоинств можно назвать лишь возможность более раннего определения износа. В остальном он имеет только недостатки, самым существенным из которых является невозможность замены втулки и сальника штока без снятия поршня гидроусилителя (к этому мы еще вернемся ниже).
Шток рулевого механизма, независимо от исполнения, поджимается специальным упором, с помощью которого регулируется зазор в зацеплении. Вал ведущей шестерни рулевого механизма представляет собой единое целое с золотником. Золотник – это специальный перепускной клапан, который в зависимости от того, в какую сторону вы крутите руль, перенаправляет поток рабочей жидкости в полость справа или слева от поршня, смонтированного на штоке рулевого механизма, помогая тем самым вам во вращении руля. Поршень этот двигается внутри цилиндра, который является частью корпуса всего рулевого механизма.
Отдельно стоит упомянуть о вентиляции внутри рулевого механизма. Дело в том, что пыльники довольно плотно прижимаются к рулевым тягам и корпусу рулевого механизма, а потому при перемещении штока в одном из пыльников может создаться разрежение, что, в свою очередь, чревато ускоренным износом самого пыльника или, что еще хуже, подсосом пыли или грязи снаружи в корпус. Конструкторских решений данной проблемы существует три: вентиляционные каналы в штоке рулевого механизма, вентиляционные каналы в корпусе рулевого механизма, соединенные трубкой, и вентиляционные каналы в пыльниках, которые также соединены трубкой.
Последний подход, надо признать, самый ненадежный. Если трубку сорвет или повредится пыльник в месте подсоединения, рулевой механизм сразу же наполнится водой и грязью, что незамедлительно приведет вас туда, где побывали мы, чтобы создать данный материал.
Насосы ГУР
Прежде чем перейти к нюансам эксплуатации и поломок, стоит отдельно упомянуть один из наиболее дорогостоящих элементов ГУР – его насос. Существует два типа насосов, отличающихся по типу привода – с приводом от коленчатого вала двигателя и с приводом от электродвигателя. Сегодня мы рассматриваем насос в первом исполнении.
Устроен он довольно просто: две плиты, в которых вырезаны каналы забора и подачи рабочей жидкости, накрывают статорное кольцо с эллипсоидным профилем, внутри которого вращается ротор с лопатками.
Благодаря центробежной силе лопатки при вращении выдвигаются из своих пазов, в результате чего происходит забор жидкости. Продвигаясь далее по поверхности статора, лопатка перемещается внутрь паза и выталкивает жидкость под давлением в канал и далее в систему. Регулируется давление с помощью специального клапана.
Все это помещено в корпус, сверху которого установлен расширительный бачок, хотя зачастую он может быть смонтирован и отдельно от насоса.
С чего все начинается?
Начинается все, как правило, с жалоб клиента на стук или утечку рабочей жидкости. Другим, менее распространенным поводом обращения в сервис может быть резко потяжелевшее рулевое колесо и повышенный люфт руля. Ну а уже после обращения алгоритм действий вполне стандартен.
Прежде всего машина отправляется на подъемник, где проходит диагностика.
Опытный мастер без снятия определяет, рейка это или все же какой-то элемент ходовой части. Если причиной беспокойства все же является рейка, то ее демонтируют и отправляют в цех мойки и очистки.
В этом же цеху установлена пескоструйная машина, благодаря которой корпус рулевого механизма можно привести в почти идеальное состояние.
Почему почти? Потому что в идеальное состояние (можно сказать, первозданное) его могут привести в покрасочном цеху, если того пожелает заказчик.
Предварительно
Как только рулевой механизм оказывается в руках мастера, он устанавливает его на специальный диагностический стенд.
Установив, подсоединяет к нему шланги, по которым течет та же рабочая жидкость, что и на автомобиле (и которую, как мы помним, надо еще и изредка менять). Имитируя работу механизма на автомобиле, мастер проверяет его на наличие утечек, а также рабочее и максимальное давление в системе. По последним параметрам определяется техническое состояние золотникового клапана.
Диагностика и ремонт
Теперь рассмотрим все по порядку, от элемента к элементу, чтобы потом собрать для себя полную картину масштаба трагедии ремонта простого на первый взгляд механизма. Начнем с видимого: это корпус рулевого механизма и золотник.
На самом первом этапе, когда еще ничего не демонтировано, корпус можно только осмотреть и проверить на наличие явных дефектов или повреждений – например, трещин. Потом, когда механизм отправляют на разборку с целью восстановления и ремонта, проводят более детальную дефектовку корпуса. Она, в свою очередь, может выявить царапины на внутренней поверхности цилиндра.
Причиной царапин могут быть частички пыли, попавшие через порвавшийся или неплотно усаженный пыльник. Также пыли и грязи рулевой механизм может набрать через оборванную вентиляционную трубку, соединяющую пыльники.
Найденную трещину – небольшую и в не очень ответственном месте корпуса – может, еще и заварят, но если повреждение более существенное, то скорее всего вам посоветуют заменить корпус. Ну а царапины или коррозию на зеркале цилиндра удаляют шлифовкой.
Если корпус золотникового клапана является неотъемлемой частью корпуса рулевого механизма, то проверяют и его внутреннюю поверхность.
Часто на внутренней стороне контактной поверхности образовывается выборка (выемка), ведь уплотнительные кольца на золотнике все-таки тефлоновые. Из-за этой выборки золотник может подклинивать и, как следствие, руль будет вращаться с ощутимыми рывками – или же вовсе усилие при вращении вправо будет отличаться от усилия при вращении влево. Лечится этот недуг расточкой и гильзовкой: внутреннюю поверхность цилиндра растачивают до определенного диаметра и запрессовывают новую деталь из латуни с нужным внутренним диаметром и уже просверленными отверстиями под каналы.
Сам золотник тяжело привести в негодность, но вот его уплотнительные кольца могут наделать беды. На одном из фото видно, как кольцо расслоилось.
Тефлоновые кольца как элемент, в принципе, заменяются без проблем.
Однако от производителя к производителю конструкции могут быть разными, и золотник вместе со своим корпусом может быть отдельной деталью. Более того – отдельной неремонтируемой деталью. В этом случае возможна только замена в сборе.
Шток рейки – один из наиболее информативных элементов рулевого механизма в плане определения недугов без разборки.
Тут все логично и просто: если что-то случилось с зубьями – появится стук или закусывания, если разбилась втулка – тоже стук, износились сальники – утечка. Поэтому первое, что делает мастер, если рейка поступила с жалобой на стук – затягивает оную в тисках. Далее, вращая вал ведущей шестерни одной рукой, второй рукой через инструмент прикладывает к штоку усилие, как бы проворачивая его.
Таким образом определяют люфт в зубчатом зацеплении. В исправном рулевом механизме этого люфта быть не должно. В нашем случае люфт был, причем на всем ходе штока. Чтобы точнее понять, в чем дело, мастер подтянул регулировочную гайку упора штока, уменьшив тем самым зазор в зацеплении. Если при этом люфт пропал, значит можно еще покататься.
На подопытном же механизме люфт пропал, но не на всем ходу. Из-за этого мастер посоветует отдать рейку в ремонт – однако владелец, конечно, может и отказаться, решив, что на данный момент это не очень критично.
Далее, выдвинув шток в крайнее правое положение, мастер проверил износ боковой втулки. Действо довольно простое: одной рукой берешься за корпус и прикладываешь большой палец к штоку, второй рукой пытаешься качать этот самый шток, а под приложенным пальцем при этом явно ощущается биение. Хотя быть его, разумеется, не должно. В таком случае необходимо извлекать из корпуса шток рулевой рейки вместе с сальниками, втулками и отправлять на ремонт.
У самого штока может быть несколько дефектов: износ зубьев, износ уплотнительного кольца поршня, износ рабочей поверхности штока или коррозия, а также износ боковой втулки.
В принципе все дефекты можно устранить, кроме чрезмерного износа зубьев или сколов на них. Кольца и втулки заменяются, при необходимости даже с поршнями.
А износ или коррозия «выравниваются» шлифовкой вала.
При этом уменьшение диаметра вала после шлифовки не беда, так как существуют сальники ремонтных размеров.
После снятия штока проверяют и упор. Его контактная часть имеет пластиковую втулку, которая может износиться – тогда упор придется заменить. Бывает, что и сам упор ломается из-за подклинивания и перекоса.
Ну а теперь, как и обещали, поговорим о треугольных штоках. Их называют так, потому что с торца шток действительно треугольный – правда, только в зубчатой его части. Неудобство заключается в том, что один сальник со втулкой мы можем заменить без проблем, а вот второй сальник и втулку – никак, потому что сальник круглый.
Поэтому, чтобы выполнить столь простое действие, необходимо отдать шток в токарный цех: там аккуратно срежут поршень, заменят то, что нужно заменить, и так же аккуратно поставят поршень на место и обкаткой закрепят на штоке. Как и ожидалось, по закону Мерфи у нас в ремонтируемом ГУР именно треугольный шток.
Еще пару слов по сальникам: это расходный материал, потому на производстве его в избытке.
Уже было указано, что существуют сальники первого, а иногда и второго ремонтных размеров. Это хорошая новость для клиентов, так как восстановление вала все же дешевле его замены.
Еще один важный и интересный нюанс – взаимозаменяемость штоков. Иногда, если того требуют обстоятельства или возникает острая нужда, мастера прибегают к небольшим хитростям. Например, бывает так, что штоки есть в большом количестве только на праворульную модификацию очень популярной у нас модели. И если насечка зубьев на штоке прямая, то проблем со взаимозаменяемостью нет. Если же косая – пиши пропало и готовься к растратам.
Еще один пример взаимозаменяемости – соплатформенные модели. Вспомним, кто у нас самые яркие представители глобализации. Вот, например, Audi Q 7, Porsche Cayenne и VW Touareg – соплатформенники, это известно всем. Так вот у этих моделей абсолютно разные рулевые механизмы! Различие в насечке зубьев штока тянет за собой целую вереницу изменений в настройках электронных систем.
Иной шаг – значит, другой ход, значит, другое положение датчика угла поворота руля, а это и усилие на руле, и системы стабилизации, и так далее… Вывод очевиден: просто взять и «перебросить» рейку с одного автомобиля на другой не получится.
Переходим к насосу гидроусилителя. Его неисправность можно определить еще на работающем автомобиле. Он может гудеть постоянно, при изменении числа оборотов или в крайнем положении рулевого колеса. Последнее – скорее не неисправность, а взывание к благоразумию, так как удерживание руля в данном положении более 20 секунд может быть чревато неприятными последствиями.
После демонтажа с автомобиля, не разбирая, насос можно проверить на специальном стенде, в который заложены изначально эталонные параметры технически исправных насосов.
Источник: www.kolesa.ru
Управление рулем
Понятие об управляемости. Способность судна удерживаться на заданном курсе и изменять направление движения под. действием управляющего устройства называется управляемостью .
Таким образом, управляемость характеризуется двумя свойствами — устойчивостью на курсе и поворотливостью. Она зависит от конструкции судна, его загрузки и скорости, а также от воздействия на судно внешних факторов: ветра, течения, волнения моря, глубины и др.
Действие любого фактора, ведущее к потере скорости, ухудшает управляемость судна. Поворотливость зависит главным образом от отношений длины судна к его ширине и осадки к длине судна: с увеличением этих соотношений поворотливость ухудшается, так как увеличивается сопротивление боковому движению судна по криволинейной траектории.
Действие руля на судно. Предположим, что судно движется вперед по инерции, а ветер, течение и волнение моря отсутствуют.
рис. 66 Действие руля на переднем ходу
При положении руля в ДП (рис. 66, а) перо руля симметрично обтекается встречным потоком воды, поэтому судно продолжает прямолинейное движение. При руле, переложенном на некоторый угол вправо (рис. 66, б) или влево (рис. 66, в) перо руля будет испытывать избыточное давление Р справа или слева от набегающих на него струй воды.
Для пояснения действия гидродинамического давления Р на судно приложим к центру тяжести судна G вспомогательные силы P1 и Р2, параллельные Р, равные между собой, но противоположно направленные.
Силы Р и P1 образуют пару сил с моментом, который поворачивает судно вправо или влево, т. е. в сторону перекладки руля. Разложив силу P2 на составляющие F и Q. Составляющая F, направленная в корму, показывает, что движение судна будет замедляться, а составляющая Q — на снос судна с курса влево или вправо. Таким образом, при отклонении руля от ДП судно теряет скорость, поворачивается в сторону перекладки руля и дрейфует в сторону, обратную перекладке.
При руле, переложенном на борт, снижение скорости может достигать 20% первоначальной, а дрейф — двойной ширины судна. Одновременно судно кренится первоначально в сторону перекладки руля, а при дальнейшем повороте — на противоположный борт.
Аналогично можно показать, что в результате перекладки руля при движении судна назад также имеет место потеря скорости, но судно будет поворачиваться в сторону, обратную перекладке руля, и дрейфовать в сторону перекладки. Влияние работы винта на управляемость судна.
Изучение поведения одновинтовых судов при совместной работе руля и винта правого или левого вращения (шага) приводит к выводу, что в любом случае разворот судна в сторону шага винта осуществляется быстрее, чем в обратную.
Поведение судна с винтом правого шага в конкретных случаях совместной работы руля и винта можно обобщенно охарактеризовать следующим образом: при работе винта на задний ход в случае, когда судно движется назад или по инерции медленно идет вперед, при руле, находящемся в ДП, нос судна разворачивается вправо, а при руле, переложенном на тот или иной борт, — в сторону, обратную перекладке руля; при работе винта на передний ход, когда судно по инерции медленно движется назад, в положении «руль прямо» нос судна обычно отклоняется вправо, а при перекладке руля на тот или иной борт судно разворачивается в сторону перекладки руля.
Циркуляция судна. Если вывести руль из ДП движущегося вперед судна на какой-то угол и удерживать его в этом положении, то судно сначала сдрейфует в сторону, противоположную перекладке руля, а затем начнет плавно поворачиваться в сторону перекладки. При этом центр тяжести судна будет перемещаться по криволинейной траектории, называемой циркуляцией (рис. 67).
Основные элементы циркуляции характеризуют поворотливость судна. К ним относятся: тактический диаметр циркуляции Dц — расстояние между линиями курсов до начала поворота и после поворота на 180°;
рис. 67 Циркуляция судна
Период циркуляции — промежуток времени, в течение которого судно совершает поворот на 360°. Время поворота судна на 180° называется полупериодом циркуляции.
Тактический диаметр циркуляции и ее период определяют практическим путем при различных углах перекладки руля (обычно через каждые 10°) в грузу и в балласте на малом, среднем и полном ходу. Элементами циркуляции также являются: диаметр установившейся циркуляции D — диаметр окружности, вид которой принимает циркуляция после поворота судна на 120-180°; угол дрейфа на циркуляции а — угол между ДП судна и касательной к траектории; угол крена на циркуляции и др. Ц
Циркуляция судна учитывается при изменении курса в стесненных навигационных условиях, в узкостях, при переходе со створа на створ и т. д. Влияние внешних факторов на управляемость судна. Большое влияние на управляемость оказывают ветер, волнение, мелководье и узкости.
Влияние ветра зависит от его силы и направления относительно ДП, от площади парусности судна и расположения надстроек и рубок. Волнение по направлению в основном совпадает с направлением ветра и как бы усиливает влияние последнего на судно, вызывая качку, которая значительно ухудшает поворотливость судна, так как часть руля и винта периодически оголяется, в результате чего снижается скорость и увеличивается рыскание судна. Наибольшей величины рыскание достигает при ветровых волнах от курсовых углов 120 — 180° при скорости судна, близкой к скорости бега волн. В этом случае угол рыскания может достигать 30 — 40° и более.
Влияние ветра и волнения на груженое судно будет значительно меньше, чем на судно, идущее в балласте.
Влияние мелководья проявляется в рыскании судна , и для удержания его на курсе требуется частая перекладка руля.
При расхождении со встречными судами на мелководье следует учитывать то обстоятельство, что при приближении к местам с большими глубинами судно уклоняется в сторону большей глубины.
Влияние узкости проявляется в снижении скорости, которое особенно заметно при плавании на мелководье. В этом случае потеря скорости может достигать 25 — 30%, вследствие чего значительно ухудшается поворотливость судна.
Источник: sea-library.ru