Установка управляемых колес

Установка управляемых колес на переднем мосту должна обеспечить устойчивое прямолинейное движение, легкость поворота трактора, а также качение колес с минимальной затратой мощности, минимальным износом шин и отсутствием колебаний.

Для удовлетворения указанных требований управляемые колеса и их поворотные цапфы устанавливают под определенными углами в продольной, поперечной и горизонтальной плоскостях трактора (рис. 7.7).

Боковой наклон (развал) колес (рис.7.7,а) выполняют в поперечной плоскости под углом у с целью:

- облегчения поворота трактора, так как при этом уменьшается плечо а обкатки и, следовательно, момент, необходимый для поворота колеса;

- разгрузки малого наружного подшипника ступицы колеса и мест крепления подшипников, так как при такой установке колес возникает осевая сила, прижимающая ступицу колеса к внутреннему большому подшипнику;

- компенсации износа в шарнирах и подшипниках, а также деформации деталей переднего моста, не допуская при этом отрицательного развала.

В существующих конструкциях тракторов угол у = 1,5....5°.

Вместе с тем установка управляемых колес с развалом под углом у вызывает стремление колеса повернуться в сторону наклона. В результате этого колеса, связанные с трактором, будут двигаться по прямой, но с некоторым боковым скольжением, вызывающим ускоренный износ шин и увеличение расхода топлива.

Для устранения этого явления применяют схождение управляемых колес в горизонтальной плоскости (рис. 1.1,в). Для этого их устанавливают с некоторым наклоном вперед под углом 8. Схождение колес определяют разностью расстояний В2 и В/, не превышающим 2... 12 мм и соответствующим углу схождения 8, не более 1°.

Боковой наклон шкворня поворотной цапфы в поперечной плоскости под углом /?(рис. 7.7,а) уменьшает плечо а обкатки и улучшает устойчивость прямолинейного движения трактора, так как при повороте колес действует стабилизирующий момент, возвращающий колесо в продольную плоскость. Стабилизирующий момент возникает вследствие подъема передней части трактора при обкатывании колеса вокруг наклонного шкворня. Поэтому его очень часто называют весовым стабилизирующим моментом. При этом весовой стабилизирующий момент зависит от угла наклона /? шкворня (у современных тракторов /3= 2... 10°), веса трактора, приходящегося на управляемые колеса, и не зависит от скорости движения.

Наклон шкворня поворотной цапфы в продольной плоскости верхним концом назад под углом а (рис. 1.1,6). При этом продолжение оси шкворня пересекает опорную поверхность немного впереди центра поверхности контакта шины с дорогой, образуя плечо п. Назначение угла а -сохранение прямолинейности движения трактора при высоких скоростях (обеспечение скоростной стабилизации управляемых колес). Это достигается тем, что при самопроизвольном повороте управляемых колес трактора (рис. 1.1,г) на него действует центробежная сила Рч, пропорциональная угловой скорости (ОтР поворота трактора относительно центра О. Центробежная сила Рц вызывает действие боковых реакций почвы (дороги) /?, и Ry соответственно на задние и передние управляемые колеса трактора. Действие реакций Ry в центрах контакта шин с опорной поверхностью на плече п (рис. 1.1,6) создает стабилизирующий момент, стремящийся управляемые колеса повернуть в положение прямолинейного движения. У современных тракторов угол а = 1...5°. Ряд ведущих фирм мира увеличивает угол а до 10... 12° для увеличения угла поворота управляемых колес до 50...55°. Это позволяет уменьшить радиус поворота трактора.

Углы развала управляемых колес, поперечного и продольного наклона шкворня поворотной цапфы обеспечиваются конструкцией переднего моста и в условиях эксплуатации не регулируются. В процессе эксплуатации регулируют лишь сходимость управляемых колес путем изменения длины поперечных рулевых тяг.