Схема рулевого управления: Рулевое управление — презентация онлайн

Содержание

Рулевое управление — презентация онлайн

Содержание
Введение
Рулевое управление
Схема рулевого управления
Рулевое управление состоит из:
рулевого механизма,
рулевого привода.

2. РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Введение.
Параметры шасси зависят от типа кузова, расположения двигателя и коробки
передач, распределения масс автомобиля и его наружных размеров. В свою
очередь, схема и конструкция рулевого управления зависят как от параметров
всего автомобиля, так и от принятых решений по схеме и конструкции других
элементов шасси и привода.
Схема и конструкция рулевого управления определяются на ранних этапов
проектирования автомобиля.
Основой для выбора способа управления и компоновочной схемы рулевого
управления являются принятые на этапе эскизного проектирования
характеристики и конструктивные решения, как то: максимальная скорость
движения, размеры базы, колеи, колесная формула, распределение нагрузки по
осям, минимальный радиус поворота автомобиля.

Рулевое управление служит для обеспечения движения автомобиля в заданном
водителем направлении. Рулевым управлением изменяют направление движения
автомобиля путем поворота передних колес.
Для обеспечения движения колес автомобиля на повороте без бокового скольжения
необходимо, чтобы окружности, описываемые колесами, имели общий центр,
называемый центром поворота.
В центре поворота должны пересекаться
продолжения осей всех колес автомобиля.
Для соблюдения этого управляемые колеса
должны поворачиваться на различные
углы: внутреннее колесо на больший угол,
а внешнее — на меньший. Такой поворот
колес обеспечивает рулевая трапеция.
Схема поворота автомобиля:1 — шкворень; 2 — рычаги поворотных цапф;
3 — поперечная тяга; а1 и а2 —углы поворота управляемых колес.

4. Схема рулевого управления.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
рулевое колесо
рулевая колонка
карданный вал
датчик крутящего момента на
рулевом колесе
электроусилитель руля
рулевой механизм
рулевая тяга
наконечник рулевой тяги с
шаровым шарниром
Рулевое колесо воспринимает от водителя усилия, необходимые для изменения
направления движения, и передает их через рулевую колонку рулевому
механизму. Диаметр рулевого колеса легковых автомобилей находится в пределе
380 — 425 мм, грузовых автомобилей – 440 – 550 мм. Рулевое колесо спортивных
автомобилей имеет меньший диаметр.
Рулевая колонка обеспечивает соединение рулевого колеса с рулевым
механизмом. Рулевая колонка представлена рулевым валом, имеющем
несколько шарнирных соединений. На современных автомобилях
предусмотрено механическое или электрическое регулирование положения
рулевой колонки. регулировка может производиться по вертикали, по длине
или в обоих направлениях. В целях защиты от угона осуществляется
механическая или электрическая блокировка рулевой колонки.

7. Рулевой механизм червячного типа.

Рулевой механизм червячного типа состоит из :
• рулевого колеса с валом;
• картера;
• пары «червяк-ролик»;
• рулевой сошки.
Рулевой привод, применяемый с механизмом
червячного типа, включает в себя:
• правую и левую боковые тяги;
• среднюю тягу;
• маятниковый рычаг;
• правый и левый поворотные рычаги колес.
Схема рулевого управления с механизмом типа «червяк-ролик»:
1 – рулевое колесо; 2 – рулевой вал с червяком; 3 – ролик с валом сошки; 4 –
рулевая сошка; 5 – средняя тяга; 6 – боковые тяги; 7 – поворотные рычаги; 8 –
передние колеса автомобиля; 9 – маятниковый рычаг; 10 – шарниры рулевых тяг
В картере рулевого механизма в постоянном зацеплении находится пара «червякролик». Червяк связан с нижним концом рулевого вала, а ролик, в свою очередь,
находится на валу рулевой сошки.
При вращении рулевого колеса ролик начинает обкатываться по профилю
червяка, что приводит к повороту вала рулевой сошки.
Червячная пара, как и любой другой редуктор требует смазки, поэтому в картер
рулевого механизма заливается трансмиссионное масло, марка которого указана
в инструкции к автомобилю.
Результатом взаимодействия пары «червяк-ролик» является преобразование
вращения рулевого колеса в поворот рулевой сошки в ту или другую сторону.
Далее от сошки усилие передается на рулевой привод и от него на управляемые
(передние) колеса.
В современных автомобилях применяется безопасный рулевой вал, который
может складываться или сжиматься при ударе водителя о рулевое колесо во
время аварии (во избежание серьезного повреждения грудной клетки).

9. Рулевой механизм реечного типа.

Рулевой механизм реечного типа отличается от червячного тем, что вместо пары
«червяк-ролик» применяется пара «шестерня-рейка». Поворачивая рулевое колесо,
водитель вращает шестерню, которая заставляет рейку перемещаться вправо или влево.
А дальше рейка передает прилагаемое к рулевому колесу усилие на рулевой привод.
Рулевой привод, применяемый с механизмом реечного типа, тоже отличается от
своего предшественника. Он гораздо проще и имеет всего две рулевые тяги. Тяги
передают у на поворотные рычаги телескопических стоек вески колес и поворачивают их
вправо или.
Схема рулевого управления с механизмом типа «шестерня-рейка»: 1 – рулевое колесо;
2 – вал с приводной шестерней; 3 – рейка рулевого механизма; 4 – правая и левая
рулевые тяги; 5 – поворотные рычаги; 6 – передние колеса автомобиля

10.

Рулевой привод. Рулевой привод предназначен для передачи усилия от рулевого механизма на
управляемые колеса, обеспечивая при этом их поворот на неодинаковые углы.
Углы должны быть различными для того, чтобы колеса могли двигаться по дороге
без проскальзывания. При движении на повороте каждое из колес описывает
свою окружность, отличную от окружности другого колеса, причем внешнее
колесо (дальнее от центра поворота) движется по большему радиусу, чем
внутреннее.
Поскольку центр поворота у колес общий, то соответственно внешнее колесо
необходимо повернуть на меньший угол, чем внутреннее. Это обеспечивается
конструкцией рулевой трапеции, которая включает в себя рулевые тяги с
шарнирами и поворотные рычаги.
Каждая рулевая тяга на концах имеет шарниры, позволяющие подвижным
деталям рулевого привода свободно поворачиваться относительно друг друга и
кузова в разных плоскостях.

11. Руле­вая трапеция.

Рулевая трапеция.

Для одновременного поворота колес на необходимые различные углы служит рулевая
трапеция.
В трапецию входят (рис. а) передняя ось 5, рулевые рычаги 3 и 6, соединенные с
поворотными кулаками 1 и 7, и поперечная рулевая тяга 4. Поворотные кулаки шарнирно
соединены с осью шкворнями 2.
При повороте одного колеса
через рычаги 3 и 6 и тягу 4 
поворачивается и другое колесо.
При этом вследствие изменения
положения поперечной тяги 4 относительно передней оси внутреннее к центру поворота
колесо поворачивается на угол а (рис. б), больший, чем угол Р поворота наружного колеса.
Правильность соотношения угла а и Р поворота колес обеспечивается соответствующим
подбором угла наклона рулевых рычагов к продольной оси автомобиля и длины рулевых
рычагов и поперечной тяги.
При независимой подвеске колес у легковых автомобилей рулевую трапецию
делают расчлененной с несколько измененным расположением тяг и рычагов.
Расчлененная рулевая трапеция с передним (рис.
в) или задним
(рис.г) расположением обычно включает рулевую сошку 8, конец которой
перемещается в поперечном направлении, и маятниковый ры
чаг 10, соединенные средней поперечной тягой 9.
Маятниковый рычаг 10 установлен шарнирно на оси в кронштейне,
закрепленном на раме основания кузова. Концы сошки 8 и маятникового
рычага 10 или средней тяги соединены шарнирно двумя промежуточными
боковыми тягами 11 с рычагами 12 поворотных кулаков 13 или поворотных стоек
колес.

13. Рулевая тяга.

Рулевые тяги и рычаги соединяют при помощи шарниров с шаровыми пальцами 1 .
Шарниры позволяют рычагам и тягам находиться во время работы под различными
углами друг к другу.
Шарниры рулевых тяг:
а — поперечной; б — продольной; 1 — шаровые пальцы; 2 и 7 — пружины;
— заглушка; 4 — поперечная тяга; 5 — продольная тяга; 6 — сухарь; 8 — пробка;
9 — шплинт.
3
Наконечники поперечной и продольной рулевых тяг имеют сухари,
охватывающие полусферическую головку пальца.
Легкость управления автомобилем зависит прежде всего от общего
передаточного числа рулевого управления, которое определяется отношением
угла поворота рулевого колеса к углу поворота передних колес автомобиля.
Общее передаточное число рулевого управления равно произведению
передаточных чисел рулевого механизма и рулевого привода.
Чем больше передаточное число, тем легче поворот колес, но зато рулевое
колесо приходится поворачивать на больший угол.

15. Основные неисправности рулевого управления.

Увеличенный люфт рулевого колеса , а также стуки могут явиться следствием
ослабления крепления картера рулевого механизма, рулевой сошки или
кронштейна маятникового рычага, чрезмерного износа шарниров рулевых тяг
или втулок маятникового рычага, износа передающей пары («червяк-ролик»,
«шестерня-рейка») или нарушения регулировки ее зацепления.
Для устранения неисправности следует подтянуть все крепления, отрегулировать
зацепление в передающей паре, заменить изношенные детали.
Тугое вращение рулевого колеса может быть из-за неправильной регулировки
зацепления в передающей паре, отсутствия смазки в картере рулевого
механизма, нарушения углов установки передних колес.
Для устранения неисправности необходимо отрегулировать зацепление в
передающей паре рулевого механизма, проверить уровень и при необходимости
долить смазку в картер, отрегулировать углы установки передних колес в
соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

Схема рулевого управления автомобилей КамАЗ

Схема рулевого управления автомобилей КамАЗ и принцип работы представлены на [рис. 1, А)]. Колонка рулевого управления (2) с рулевым колесом (1) крепится в верхней части к кронштейну (смонтирован на внутренней панели кабины), а в нижней – к фланцу на полу кабины и соединяется с рулевым механизмом посредством карданного вала (3), в котором имеется пара шарниров на игольчатых подшипниках, а также скользящее шлицевое соединение.

Рис. 1. Рулевое управление автомобилей КамАЗ. Схема работы.

А) – Принципиальная схема;

Б) – При повороте направо;

В) – При повороте налево;

1) – Рулевое колесо;

2) – Рулевая колонка;

3) – Карданный вал;

4) – Угловой редуктор;

5) – Картер рулевого механизма;

6) – Винт;

7) – Шариковая гайка;

8) – Вал сошки с зубчатым сектором;

9) – Поршень-рейка;

10) – Перепускной клапан;

11) – Золотник;

12) – Клапан управления;

13) – Упорный подшипник;

14) – Предохранительный клапан;

15) – Масляный радиатор;

16) – Маслопровод низкого давления;

17) – Маслопровод высокого давления;

18) – Насос гидроусилителя.

Угловой редуктор (4) с парой конических шестерён передаёт вращение от карданного вала на винт (6) рулевого механизма с гидроусилителем. Вал (8) через сошку соединён с продольной рулевой тягой и далее – с рулевой трапецией.

Насос (18) гидроусилителя смонтирован в развале блока цилиндров и приводится в действие посредством шестерённой передачи. На нём установлен бачок для масла. В крышку бачка ввёрнут предохранительный клапан, который ограничивает давление внутри. Всё масло, возвращающееся из гидроусилителя в насос, проходит через сетчатый фильтр, расположенный внутри бачка.

Радиатор (15) охлаждения масла в системе гидроусилителя смонтирован перед масляным радиатором смазочной системы двигателя.

17*

Похожие материалы:

Рулевое управление автомобиля. Рулевые механизмы

Знаете, как называется рулевое колесо у гоночного болида? Штурвал! А в наших автомобилях всего то – руль.… Чувствуете разницу? Но оставим Шумахеру шумахерово, и поговорим что же такое рулевое управление, или рулевой механизм.

Система рулевого управления служит для управления автомобилем и обеспечения его движения в заданном направлении по команде водителя. Система включает в себя рулевой механизм и ру­левой привод. Что бы представить себе работу рулевых механизмов разных поколений, мы разделим объяснение на три части, именно столько их насчитывается в автомобилестроении.

 

Червячный рулевой механизм

Свое название получил из-за системы привода рулевой колонки, а именно червячной шестерни. В состав рулевой системы входят:

  • руль (думается объяснять не надо?)
  • рулевой вал с крестовиной, представляет собой металлический стержень, у которого с одной стороны расположены шлицы для фиксации руля, а с другой внутренние шлицы для крепления к рулевой колонке. Полная фиксация производится стяжной муфтой, которая обжимает место стыка вала и «червяка» привода колонки. В месте изгиба вала устанавливается кардан, при помощи которого передается боковое усилие вращения.
  • рулевая колонка, устройство, собранное в одном литом корпусе, в состав которой входят червячная ведущая шестерня и ведомая. Ведомая шестерня соединена жестко с рулевой сошкой.
  • рулевые тяги, наконечники и «маятник», совокупность этих деталей соединённых между собой при помощи шаровых и резьбовых соединений.

Работа рулевого механизма выглядит следующим образом: при вращении рулевого колеса, усилие вращения передается на червячный механизм колонки, «червяк» вращает ведомую шестерню, которая в свою очередь приводит в действие рулевую сошку. Сошка соединена со средней рулевой тягой, второй конец тяги крепится к маятниковому рычагу. Рычаг устанавливается на опоре и жестко крепится к кузову автомобиля. От сошки и «маятника» отходят боковые тяги, которые при помощи обжимных муфт соединены с рулевыми наконечниками. Наконечники соединяются со ступицей. Рулевая сошка, поворачиваясь, передает усилие одновременно на боковую тягу и на средний рычаг. Средний рычаг приводит в действие вторую боковую тягу и ступицы поворачиваются, соответственно колеса тоже.

Такая система была распространена на старых моделях «Жигулей» и «BMW».

 

Реечный рулевой механизм

Самая распространенная система в настоящее время. Основные узлы это:

  • рулевое колесо (руль)
  • рулевой вал (то же что и в червячном механизме)
  • рулевая рейка – это узел, состоящий из зубчатой рейки, в движение которую приводит рулевая шестерня. Собранная в одном корпусе, чаще из легкого сплава, крепится непосредственно к кузову авто. На концах зубчатой рейки изготовлены резьбовые отверстия для крепления рулевых тяг.
  • рулевые тяги представляют собой металлический стержень, с одного конца у которого резьба, а со второй, шарнирное шаровое устройство с резьбой.
  • рулевой наконечник, это корпус с шаровым шарниром и внутренней резьбой, для вкручивания рулевой тяги.

При вращении рулевого колеса, усилие передается на шестерню, которая приводит в действие рулевую рейку. Рейка «выезжает» из корпуса влево или вправо. Усилие передается на рулевой рычаг с наконечником. Наконечник вставлен в ступицу, которую и поворачивает в дальнейшем.

Для уменьшения усилия водителя при вращении рулевого колеса, в реечное рулевое устройство были введены усилители руля, на них остановимся более подробно

Усилитель руля является вспомогательным устройством для вращения рулевого колеса. Различают несколько типов усилителей руля. Это гидроусилитель, гидроэлектроусилитель, электроусилитель и пневмоусилитель.

  1. Гидроусилитель состоит из гидравлического насоса, в действие который приводит двигатель, системы шлангов высокого давления, и бачка для жидкости. Корпус рейки выполнен герметически, так как в нем находится жидкость гидроусилителя.  Принцип действия гидроусилителя следующий: насос нагнетает давление в системе, но если руль стоит на месте, то насос просто создает циркуляцию жидкости. Стоит только водителю начать поворачивать руль, как перекрывается циркуляция, и жидкость начинает давить на рейку, «помогая» водителю. Давление направлено в ту сторону, в которую вращается «баранка».
  2. В гидроэлектроусилителе система точно такая же, только насос вращает электромотор.
  3. В электроусилителе применяется так же электромотор, но соединяется он непосредственно с рейкой или с рулевым валом. Управляется электронным блоком управления. Электроусилитель еще называют адаптивным усилителем из-за возможности прикладывания разного усилия к вращению рулевого колеса, в зависимости от скорости движения. Известная система Servotronic.
  4. Пневмоусилитель это близкая «родня» гидроусилителя, только жидкость заменена на сжатый воздух.

 

Активная рулевая система

Самая «продвинутая» система управления в настоящее время, в состав входит:

  • рулевая рейка с планетарным механизмом и электродвигателем
  • блок электронного управления
  • рулевые тяги, наконечники
  • рулевое колесо (ну а как же без него?)

Принцип работы рулевой системы чем-то напоминает работу АКПП. При вращении рулевого колеса, вращается планетарный механизм, который и приводит в действие рейку, но вот только передаточное число всегда разное, в зависимости от скорости движения автомобиля. Дело в том, что солнечную шестерню снаружи вращает электродвигатель, поэтому в зависимости от скорости вращения изменяется передаточное число. На небольшой скорости коэффициент передачи составляет единицу. Но при большем разгоне, когда малейшее движение руля может привести к негативным последствиям, включается электромотор, вращает солнечную шестерню, соответственно необходимо руль довернуть больше при повороте. На маленькой скорости автомобиля электродвигатель вращается в обратную сторону, создавая более комфортное управление.

Весь остальной процесс выглядит, как и у простой реечной системы.

Ничего не забыли? Забыли, конечно! Забыли еще одну систему – винтовую. Правда, эта система больше похожа на червячный механизм. Итак – на валу проточена винтовая резьба, по которой «ползает» своеобразная гайка, представляет собой зубчатую рейку с резьбой внутри. Зубья рейки приводят в действие рулевой сектор, в свою очередь он предает движение сошке, ну а дальше как в червячной системе. Для уменьшения трения, внутри «гайки» расположены шарики, которые «циркулируют» во время вращения.

КГТУ им

 

ТЕМА 10

Рулевое управление

Рулевое управление автомобиля предназначено для изменения направления движения.

В большинстве случаев изменение направления движения автомобиля осуществляется поворотом управляемых колёс в горизонтальной плоскости рис. 10.1.

Реже используется для поворота торможение колёс одного борта или складывание сцепного устройства в горизонтальной плоскости (одноосные тягачи). Управляемыми могут быть колёса одной или нескольких осей автомобиля. На рис. 10.1а. показана схема поворота автомобиля при управлении колёсами передней оси. Если считать колёса жёсткими, то поворот автомобиля в этой схеме будет проходить вокруг центра О, расположенного в точке пересечения осей обоих управляемых колёс с осью задних. Все колёса будут катиться по дугам окружностей без бокового скольжения. При этом управляемые колёса должны быть повёрнуты на разные углы q В и q Н. Угол поворота внутреннего колеса q В больше угла поворота наружного q Н. Зависимость между углами имеет вид:

ctgq Н = ctgq В + В/L,

где В — расстояние между осями поворотных цапф, L-база автомобиля.

Способность автомобиля поворачиваться на заданной площади (поворачиваемость) характеризуется минимальным радиусом поворота:

Rmin = L/sinq Нmax,

где q Нmax — максимальный угол поворота наружного колеса. У современных автомобилей q Нmax» 30° , поэтому минимальный радиус поворота приблизительно в 2 раза больше базы автомобиля. При управлении колёсами передней и задней осей (схема рис. 10.1б) минимальный радиус поворота уменьшается вдвое Rn min = L/(2sinq Нmax).

Важным параметром управляемости является ширина габаритного коридора (рис. 10.1в), в который вписывается автомобиль при повороте. На рисунке показана схема определения этой ширины Вг для трехосного автомобиля.

10. 1. Состав рулевого управления

Рулевое управление включает рулевой механизм, который осуществляет передачу усилия от водителя к рулевому приводу, и рулевой привод, осуществляющий передачу усилия от рулевого механизма к управляемым колёсам.

На рис. 10.2 представлена типичная схема рулевого управления для автомобиля с передними управляемыми колёсами и зависимой подвеской передней оси. Здесь каждое управляемое колесо установлено на поворотной цапфе 13, соединенной с балкой 11 моста шкворнем 8. Шкворень неподвижно закреплён на балке и его верхний и нижний концы входят в проушины цапфы. При повороте цапфы за рычаг 7 она вместе с колесом поворачивается вокруг шкворня. Поворотные цапфы соединены между собой рычагами 9 и 12, а также поперечной тягой 10, поэтому колёса поворачиваются одновременно. Поворот управляемых колёс осуществляется при вращении водителем рулевого колеса 1. От него вращение передаётся через вал 2 на червяк 3, находящийся в зацеплении с сектором 4. На валу сектора закреплена сошка 5, которая через продольную тягу 6 и рычаг 7 поворачивает цапфы с управляемыми колёсами.

Рулевое колесо 1, вал 2, червяк 3 и сектор 4 образуют рулевой механизм. Здесь благодаря червячной передаче происходит увеличение усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу. Сошка 5, продольная тяга 6, рычаги 7, 9 и поперечная тяга 10 составляют рулевой привод. Тяга 10, рычаги 9, 12 и балка 11 образуют рулевую трапецию. Её конфигурация определяет соотношение углов поворота управляемых колёс.

В России принята правосторонняя система движения, поэтому рулевое колесо для лучшей видимости при разъезде его с встречным транспортом устанавливают с левой стороны кабины.

10.2. Рулевые механизмы

Рулевой механизм должен обеспечить лёгкий поворот управляемых колёс, что возможно при достаточно большом передаточном отношении в нём. Однако слишком большое передаточное отношение увеличивает время поворота, поэтому его ограничивают. Для легковых автомобилей iр.м = 12…20, а для грузовых — 15…25, для облегчения управления применяют специальные усилители.

Иногда передаточные отношения делают переменным по ходу рулевого колеса. В среднем положении его делают большим чтобы уменьшить удары на рулевое колесо при наезде на неровности дороги, а в крайних положениях iр.м делают меньше, что сокращает время поворота.

В процессе эксплуатации детали рулевого механизма изнашиваются, особенно в средней части зацепления, соответствующей прямолинейному движению. Износ приводит к увеличению свободного хода в рулевой системе, что снижает безопасность. По этой причине в рулевых механизмах любой конструкции должна быть предусмотрена возможность регулировки зазоров в зацеплениях.

Рулевые механизмы в современных автомобилях разделяют на: червячные, винтовые и шестеренчатые.

В червячном рулевом механизме момент от рулевого колеса к приводу передаётся от червяка, закреплённого на рулевом валу, к червячному сектору, установленному на одном валу с сошкой. У многих рулевых механизмов червяк выполняют глобоидным, а зубья сектора заменяют роликом, вращающимся на подшипниках. Здесь сохраняется зацепление до больших углов поворота, снижаются потери на трение и износ деталей червячной пары.

В винтовом рулевом механизме вращение винта преобразуется в прямолинейное перемещение гайки, на которой нарезана зубчатая рейка, входящая в зацепление с зубчатым сектором. Сектор установлен на валу сошки. Для уменьшения трения соединение винт-гайка осуществляют через шарики. Передаточное число в таком механизме определяется отношением размера начальной окружности сектора к шагу винта.

К шестеренчатым рулевым механизмам относят реечные механизмы и механизмы с коническими зубчатыми передачами.

10.3. Конструкция рулевых механизмов

На рис. 10.3. показан червячный рулевой механизм с глобоидным червяком 5 и трехгребневым роликом 8. Червяк установлен в картере 4 на конических роликовых подшипниках 6. Беговые дорожки для роликов обоих подшипников выполнены прямо на червяке. Наружное кольцо нижнего подшипника упирается в крышку 2, закрепленную на картере болтами. Между крышкой и картером поставлены прокладки 3 для регулировки натяга подшипников. Червяк насажен плотно на шлицах вала. На верхнем конце вала имеется лыска. С помощью клина и лыски вал соединяется с карданным шарниром 7, связывающим его с рулевым колесом. В картере установлен вал 9 сошки 1. Опорами вала 9 служат втулки, запрессованные в расточку картера и крышку 14. Трехгребневый ролик 8 установлен в пазу головки вала сошки на оси с помощью двух роликовых подшипников. С обеих сторон ролика на его оси поставлены стальные полированные шайбы. На конце вала 9 нарезаны конические шлицы, на которых гайкой закреплена рулевая сошка 1. Выходы валов уплотнены сальниками. На нижнем конце вала сошки имеется кольцевой паз, в который плотно входит упорная шайба 12. Между шайбой и торцом крышки 14 находятся прокладки 13, используемые для регулирования зацепления ролика с червяком. Шайбу 12 с прокладками 13 крепят гайкой 11. Положение гайки фиксируется стопором 10, привернутый к крышке болтами.

Зазор в зацеплении передачи переменный. Он минимальный при нахождении ролика в средней части червяка и увеличивается по мере поворота рулевого колеса в ту или другую сторону. Такой характер изменения зазора в новой рулевой передаче позволяет неоднократно восстанавливать зазор в средней части по мере износа деталей без опасности заедания ролика по краям червяка.

На рис. 10.4 показан рулевой механизм с цилиндрическим червяком и боковым сектором. В нём на конец трубчатого вала 12 напрессован червяк 4. Вал установлен в картере 7 на подшипниках 3 и 8. Предварительный натяг в подшипниках регулируется прокладками 9. Зубья червячного сектора 5 нарезаны на боковой поверхности, выполненной зацело с валом сошки. Вал установлен в картере на двух игольчатых подшипниках 13 и 14. На конце вала на конусных шлицах закреплена сошка. Зацепление выполнено таким образом, что зазор увеличивается по мере поворота вала от среднего положения. Минимальный зазор в среднем положении определяется толщиной шайбы 15.

Из винтовых механизмов на отечественных автомобилях часто применяются механизмы типа винт-шариковая гайка-сектор.

Винт 4 рис. 10.5 установлен на двух конических роликовых подшипниках 5 и 12. Он приводится во вращение от вала рулевого колеса. На винте нарезаны винтовые канавки полукруглого профиля. Такие же канавки нарезаны в гайке 8, свободно надетой на винт. При совмещении канавок в винте и гайке образуется винтовой канал, в который заложены стальные шарики. В гайку вставлены две направляющие трубки 2, соединяющие концы винтовых каналов со средней частью гайки. В этих трубках тоже находятся шарики. Трубки вместе с винтовыми каналами образуют для шариков два замкнутых желоба. При вращении винта шарики, находящиеся у торцов гаек, выкатываются в концы трубок, а по ним перемещаются к средней части гайки, откуда, по винтовым каналам снова двигаются к торцам гайки.

На поверхности гайки нарезана зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с зубчатым сектором 9. Он выполнен зацело с валом рулевой сошки и поворачивается на трёх игольчатых подшипниках 14, 16. На одном конце вала закреплена сошка 13, другой конец соединён с регулировочным винтом 17, которым регулируют зазор в зацеплении наклонных зубьев сектора с рейкой.

На рис. 10.6 показано рулевое управление с реечным рулевым механизмом, наиболее часто применяемым на легковых автомобилях особо малого и малого классов.

При повороте рулевого колеса 1 шестерня 2 перемещает рейку 3, от которой усилие передаётся на рулевые тяги 5. Тяги 5 за поворотные рычаги 4 поворачивают управляемые колёса. Рейка 3 и шестерня 2 выполнены косозубыми. Вал 8 вращается на двух упорных подшипниках 10 и 14, натяг которых осуществляется кольцом 9 и верхней крышкой 7. Упор 13, прижатый пружиной 12 к рейке, воспринимает радиальные усилия, действующие на рейку. Постоянное прижатие рейки к шестерне обеспечивает точность зацепления пары.

В рулевых устройствах вал рулевого колеса проходит сквозь рулевую колонку, которая крепится на кронштейне кабины (кузова).

В целях безопасности при лобовых столкновениях вал делают или телескопическим или шарнирно сочлененным, что обеспечивает его складывание при ударе. Существуют и другие типы безопасных конструкций рулевого вала. В верхней части рулевой колонки на современных автомобилях крепят устройства управления светотехническими приборами, стеклоочистителями и звуковым сигналом, а также устанавливают замки зажигания и другие элементы.

Детали рулевых механизмов работают в условиях жидкой смазки, заливаемой в картер рулевого механизма.

10.4. Рулевой привод

При повороте колёс или наезде на препятствие детали рулевого привода перемещаются друг относительно друга как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Для обеспечения свободы этих перемещений, при условии надёжной передачи усилий, соединения продольной тяги 6, рис. 10.2 с сошкой 5 и рычагом 7, а также соединения поперечной тяги 10 с рычагами 9 и 12 осуществляют, в большинстве случаев, шаровыми шарнирами рис 10.7. На автомобилях повышенной проходимости иногда соединения поперечной тяги с рычагом поворотных цапф осуществляют с помощью цилиндрических пальцев.

Продольную тягу 1, рис. 10.7а, делают трубчатой с двумя шарнирами по концам. Шарнир включает палец 3, сухари 4 и 7, пробку 5, пружину 8, ограничитель 9. При затягивании пробки 5 головка пальца зажимается сухарями, а пружина 8 сжимается. Пружина не допускает зазоров, появляющихся в результате износов, и смягчает толчки, передаваемые от колёс на рулевой привод. Ограничитель предотвращает чрезмерное сжатие пружин. Шарниры располагают в тяге относительно пальцев 2 и 3 так, чтобы через пружины передавались усилия, действующие на тягу от сошки 6 и от поворотного рычага.

В поперечной рулевой тяге шарниры размещают в наконечниках, навинченных на концы тяги. Резьба на концах тяги обычно имеет разное направление, поэтому, вращением тяги 9, рис. 10.7б, при неподвижных наконечниках 11 можно регулировать длину тяги при регулировке схождения колёс. Пальцы 15 жёстко крепятся в рычагах поворотных цапф. Шаровой поверхностью палец прижимается предварительно сжатой пружиной 12 через пятку 13 к сухарю 14. Такое устройство позволяет непосредственно передавать усилие от пальца на тягу и в обратном направлении. Пружина 12 устраняет зазор в соединении при износе деталей.

Отличие шарниров в поперечной и продольной тягах заключается в том, что в продольной тяге усилие передаётся через пружину, а в поперечной непосредственно. Это делается во избежание поперечных колебаний колёс.

Шарниры смазываются через маслёнки. Иногда смазка закладывается при сборке на заводе и в эксплуатации не возобновляется.

Выше рассмотрена конструкция и принцип действия рулевого привода при зависимой подвеске управляемых колёс. При независимой подвеске колёс конструкция рулевого привода иная. На рис 10.8 представлена конструктивная схема такого привода. Основная особенность заключается в том, что поперечная тяга в такой схеме обычно состоит из трёх частей: средней тяги 8 и шарнирно соединённых с ней двух боковых тяг 4 и 9. Средняя тяга одним концом соединена с сошкой 6, а другим – с маятниковым рычагом 5, поворачивающимся вокруг опоры на кузове автомобиля. Шарнир, соединяющий каждую боковую тягу со средней, близко расположен к оси качания колеса. При деформации подвески это исключает самопроизвольный поворот колёс.

10.5. Усилители рулевого управления

Усилители предназначены для снижения усилия на рулевом колесе и повышения безопасности движения автомобиля при действии со стороны дороги на управляемые колеса неуравновешенных усилий. Усилитель должен обладать следящим действием, высокой чувствительностью и динамической устойчивостью (отсутствие автоколебаний), обеспечивать возможность управления автомобилем в случае выхода усилителя из строя, не допускать включения усилителя при случайных воздействиях со стороны дороги при прямолинейном движении.

Кинематическое слежение заключается в повороте управляемых колес в соответствии с поворотом рулевого колеса и его направлением. Силовое слежение обеспечивает пропорциональность усилия на рулевом колесе усилию, необходимому для поворота управляемых колес.

Усилители бывают гидравлические и пневматические. В их состав входит источник энергии (гидронасос с аккумулятором или компрессор с ресивером), распределитель, исполнительный механизм и соединительные трубопроводы. Распределитель осуществляет подвод энергии жидкости под давлением или сжатого газа к исполнительному механизму – гидро- (пневмо-) цилиндру. В последнем энергия жидкости (воздуха) преобразуется в усилие, передающееся на управляемые колеса.

Источником энергии в системе гидроусилителя, как сказано выше, является гидронасос. Наиболее распространены пластинчатые и шестеренные насосы. Они обеспечивают в автоматическом режиме требуемые расходы и давление, получая вращение от двигателя автомобиля.

При повороте рулевого колеса рис. 10.9, например, вправо, сошка 12 рулевого механизма 14 повернется по ходу часовой стрелки и сместит золотник 9 распределителя 8 назад по отношению к принятому направлению движения автомобиля. В результате жидкость от насоса 2 подается через распределитель в полость А и гидроцилиндр 7 начинает поворачивать управляемые колеса 4 вправо. При этом полость Б цилиндра соединена со сливной магистралью 1.

После прекращения поворота рулевого колеса управляемые колеса под давлением рабочей жидкости на поршень цилиндра продолжают поворачиваться направо. Под действием рычага 5 и тяги 3 корпус распределителя смещается назад и перекрывает доступ жидкости в полость А цилиндра усилителя. Поворот управляемых колес прекращается. Таким образом, управляемые колеса поворачиваются в соответствии с поворотом рулевого колеса. Кинематическое следящее действие придает обратная связь (рычаг 5 и тяга 3), которой управляемые колеса соединяются с корпусом распределителя. Силовое следящее действие достигается введением реактивных элементов: камер или плунжеров. В приведенной схеме силовое слежение достигается с помощью реактивных камер 6 и 10, в которые через колиброванные отверстия поступает жидкость из нагнетательной магистрали. Она воздействует на вверхний или нижний торец золотника 9 в зависимости от направления поворота автомобиля. В результате усилие, необходимое для смещения золотника, зависит от давления в нагнетательной магистрали 11, которое, в свою очередь, определяется моментом сопротивления повороту управляемых колес.

Усилитель может вступать в работу не только под действием сил от рулевого колеса, но и от сил, передаваемых от управляемых колес. Предположим, что от толчка управляемое колесо повернулось вправо. Вследствие обратной связи колеса 4 через рычаг 5 и тягу 3 с корпусом распределителя 8, последний перемещается относительно неподвижного золотника вниз (по рисунку) и жидкость от насоса подастся в полость Б гидроцилиндра. В результате жидкость под давлением создаст препятствие для поворота колеса вправо. Таким образом, усилитель удерживает колеса в положении, соответствующем положению рулевого колеса. Чтобы исключить включение усилителя при действии незначительных сил со стороны управляемых колес в распределителе в полостях 6 и 10 устанавливают центрирующие пружины. И, если сила со стороны колес на распределитель меньше усилия предварительного сжатия пружин, то распределитель не включается в работу, кроме того, самопроизвольному включению усилителя препятствует давление жидкости в реактивных камерах 6 и 10.

В зависимости от относительного расположения элементов различают 4 схемы компоновки усилителей (рис.10.10).

При первой схеме распределитель, гидроцилиндр и рулевой механизм выполнены в едином блоке, рис. 10.10а. Эта схема компактна, имеет минимальное число шлангов, не склонна к автоколебаниям из-за высокой жесткости гидравлических магистралей. Но здесь весь рулевой привод нагружается усилием от гидроцилиндра, приложенным к валу сошки.

Во второй схеме, рис.10.10б, гидроусилитель объединен в блок с рулевым механизмом, а гидроцилиндр расположен отдельно. Здесь привод не нагружен усилием от гидроцилиндра. Он имеет малую склонность к автоколебаниям, легко компонуется, гидроцилиндр, расположенный близко к управляемым колесам, воспринимает динамические нагрузки при ударах.

При третьей схеме, рис. 10.10в, гидрораспределитель и гидроцилиндр объединены, а рулевой механизм расположен отдельно. В этом случае гидроцилиндр нужно располагать в строгом соответствии с рулевым механизмом, так как шаровой палец сошки должен управлять работой распределителя.

В четвертой схеме рулевой механизм, распределитель и силовой цилиндр размещены автономно. Эта схема наиболее гибка с точки зрения компоновки и унификации элементов, но имеет много шлангов и склонна к автоколебаниям.

Рассмотрим конструкцию и работу гидроусилителя, встроенного в рулевой механизм на примере рулевого управления автомобиля ЗИЛ 431410 (рис. 10.11).

Давление жидкости в системе гидроусилителя создается лопастным насосом, приводимым от двигателя. Винт 4 может незначительно перемещаться в осевом направлении вследствие разности длины золотника 12 и корпуса 13. Это перемещение равно примерно 1,1 мм. в каждую сторону.

На золотнике имеется три пояска, а в корпусе распределителя три окна в виде кольцевых канавок. Золотником в корпусе образовано две камеры В и Г.

Жидкость от насоса поступает по шлангу в среднее окно, а отводится от распределителя из двух крайних окон через другой шланг. В корпусе распределителя имеется шесть каналов, в каждом из которых установлено между промежуточной 9 и верхней 16 крышками по два реактивных плунжера 23. Каждая пара плунжеров разжимается центрирующей пружиной 22. Предварительное сжатие пружин 22 осуществляется при завертывании гайки 15. Внутренние полости каналов между парами плунжеров соединяются со средним окном корпуса. В корпусе распределителя имеется шариковый клапан 11, соединяющий напорную магистраль со сливной, когда насос усилителя не работает.

Картер рулевого механизма служит гидроцилиндром. Поршень 3 делит гидроцилиндр на две полости А и Б, каждая из которых соединена с соответствующими камерами распределителя.

При прямолинейном движении автомобиля реактивные плунжеры, находящиеся под действием сжатых пружин и давления масла, заставляют золотник 12 занять в корпусе 13 среднее положение (1-й рис.10.11б). В этом случае между большими кольцами упорных подшипников и торцами корпуса распределителя будут, примерно, одинаковые зазоры Т/2. Масло от насоса проходя через камеры В и Г распределителя поступает в сливную магистраль.

При повороте, например, вправо винт 4 (2-й рис.10.11б), вывертывается из гайки и перемещается вместе с золотником до упора большого кольца подшипника в торец корпуса. Усилие центрирующих пружин на реактивные плунжеры будет передаваться на рулевое колесо. Зазор между подшипником 14 и торцом корпуса будет максимальным, равным Т. Камера В будет отсоединена от сливной магистрали, а камера Г от насоса и жидкость от насоса поступит в полость А цилиндра. Давление в ней возрастет и начнет вместе с силой, передающейся на поршень от рулевого колеса, перемещать поршень, и управляемые колеса повернутся.

Вместе с поршнем в осевом направлении будут перемещаться и винт с золотником (обратная связь) до тех пор, пока золотник не займет в корпусе нейтральное положение. Аналогично работает усилитель и при повороте влево.

Давление жидкости, действующее на реактивные плунжеры, повышается по мере увеличения сопротивления повороту колес, вследствие этого увеличивается и сила на рулевом колесе.

При неработающем усилителе управление становится более тяжелым, так как водитель должен вручную преодолевать кроме усилия сопротивления колес еще и усилие на вытеснение жидкости из одной полости гидроцилиндра в другую через шариковый клапан 11.

Схема рулевого управления

Подробности
Опубликовано: 16.05.2011 08:51
Автор: Admin SuccessfulAuto.ru
Просмотров: 18452

Рулевой механизм — это совокупность рулевых элементов, которые в сборе обеспечивают управление автомобилем. В основоном, на всех машинах принцип работы рулевого механизма одинаков. Основное строение рулевого механизма по блокам: 1) рулевой механизм; 2) рулевой привод; 3) усилитель руля (не на всех автомобилях). Все движение рулевой начинается с вращения водителем рулевого колеса, оно передает движение рулевой колонке, далее, через червячный или через рулевую рейку передается вращательное движение рулевому приводу, который в свою очередь осуществляет поворот колес.

Виды рулевых механизмов:

  • 1 червячный рулевой механизм
  • 2 реечный рулевой механизм

Рулевые механизмы по типу рулевой передачи подразделяются на:

  1. червячные
  2. винтовые
  3. шестеренчатые

Рассмотрим, как вращательное движение от руля передается в возвратно-поступательное движение рулевым тягам по горизонтальной плоскости по схеме.

Схема рулевого управления

Устройство рулевого механизма

цифра 1 обозначает рулевую передачу,  под двойкой — рулевой вал (рулевая колонка), под цифрой 3 показан руль, 4 — поворотная цапфа (кулак), 5 — нижние рычаги поворотных цапф (левые и правые), 6 — поперечная тяга, 7 — верхний рычаг левой поворотной цапфы, 8 — продольная тяга, 9 — сошка рулевого привода.

конструкция рулевого механизма

Конструкция рулевого механизма зависит от типа подвески. Для подвески независимой рулевой привод более сложный конструктивно, схематически показан на рисунке б. Для зависимой подвески передних колес схема показана на рисунке а.

Последовательность перемещения сил в рулевом управлении, как показано на схеме:

  • поворачиваем рулевое колесо 3
  • вращательное движение через вал 2 передается рулевой передаче 1. В рулевой передаче, червяк находится в червячном зацеплении с сектором, и перемещает этот сектор либо вверх, либо вниз, по своему пазу.
  • вал сектора начинает вращаться и отклоняет сошку рулевого управления 9. Сошка 9 верхним концом насажена на выступ вала сектора.
  • отклоняющаяся рулевая сошка 9, передает усилие продольной тяге 8, которая начинает двигаться по своей горизонтальной оси.
  • продольная тяга 8 толкает верхний рычаг 7
  • верхний рычаг 7 передает осевую силу во вращательное поворотной цапфе 4. Продольная тяга 8 поворачивает левую поворотную цапфу 4 через верхний рычаг 7. От нее поворотной усилие через нижние рычаги 5  и поперечную тягу 6  передается правой цапфе. Таким образом, колеса поворачиваются одновременно и на определенный угол.

Посредством управления рулевого, схему которого рассмотрели, можно повернуть передние колеса на угол 280-350 . Ограничения поворота колес устанавливаются с целью недопущения задевания колесом элементов подвески и в целях безопасности при резком повороте руля на высокой скорости.

Поворотное движение автомобиля должно обеспечиваться без бокового скольжения колес. Чтобы не было бокового скольжения колес, передние колеса должны при повороте проходить по разным углам. Углы поворота обеспечиваются соединением и настройкой рулевых тяг и рычагов рулевого привода в форме трапеции. Основанием трапеции является балка переднего моста автомобиля, а боковые стороны — это левый и правый рулевые поворотные тяги, а вершиной трапеции является поперечная тяга. Все рулевые тяги соединяются между собой шарнирным способом (кунусный палец). К поворотным рулевым рычагам присоединяются и жестко закреплены поворотные цапфы колес. Поперечная тяга ходит вправо и влево, ведя за собой боковые тяги, а тяги ведут за собой поворотные цапфы (кулаки), на которых сидят колеса.

интересные материалы:

Выбор амортизаторов

Ремонт рулевой рейки Вольво, Тормозная система АБС, Тормозная система, Выбор амортизаторов

Комментарии:

Рулевое управление ЗИЛ-130

Рулевое управление ЗИЛ-130 в целом схоже с рулевыми других большегрузных автомобилей.

Схема рулевого управления автомобиля ЗИЛ-130

На автомобиле устанавливается гидроусилитель, объединенный в одном корпусе с рулевым механизмом. Гидроусилитель рулевого управления увеличивает усилиеприкладываемое к рулевому колесу при повороте передних колес, смягчает удары, возникающие при неровности дороги, и повышает безопасность движения, позволяет сохранять контроль за направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.

Применяют в рулевом управлении ЗИЛ -130 рулевой механизм с передачей типа винт, гайка, рейка, селектор с усилителем. Усилитель рулевого управления объединен вместе с рулевой передачей в один узел и имеет гидропривод от насоса, который продвигается клиновидным ремнем от шкива коленчатого вала двигателя автомобиля.

Рулевая колонка объединена с рулевым механизмом, через короткий карданный вал, потому что оси рулевого вала и рулевого механизма не совпадают. Это сделано для уменьшения конструкции рулевого управления. Основной частью его является картер, который имеет форму цилиндра. Внутри цилиндра находятся поршень, рейка с жестко закрепленной в ней гайкой.

Гайка оснащена резьбой в виде полукруглой канавки, куда заложены шарики. Благодаря шарикам гайка закреплена винтом, он в свою очередь, соединяется с рулевым валом. В верхней части картера к нему прикреплен корпус клапана управление гидроусилителем. Управляющим элементом в клапане служит золотник.

Исполнительным механизмом гидроусилителя является поршень-рейка, установленная в цилиндре картера с помощью поршневых колец. Рейка поршня соединяется нарезкой с зубчатым селектором вала сошки.

Как работает рулевое управление на автомобиле ЗИЛ-130

Вращение рулевого вала осуществляется передачей рулевого механизма в хождение гайки-поршня по винту. При этом зубья рейки проворачивают селектор и вал с прикрепленной к нему сошкой, благодаря чему осуществляется поворот управляемых колес.

При заведенном двигателе насос гидроусилителя качает масло под давлением в гидроусилитель, и при совершении поворота он выдает дополнительное усилие, прикладываемое к рулевому приводу. Принцип действия усилителя основывается на прикладывании давления масла на торцы пошня-рейки, которое создает дополнительную силу, перемещающую поршень и облегчающую поворот управляемых колес автомобиля.

Обоснование параметров конструкции рулевого привода задних управляемых колес трехосных машин

Обоснование параметров конструкции рулевого привода задних управляемых колес трехосных машин

автор: Мурог И. А.

УДК. 629.33

Россия, ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ)

[email protected]

 

Рулевой привод обеспечивает кинематическую связь управляемых колес автомобиля между собой и с управляющим устройством. Одним из важных требований, предъявляемых к рулевым приводам, являются кинематические связи между колесами, ра­циональные с точки зрения управляемости, устойчивости и маневренности [1]. Особенное значение имеет требования обеспечения устойчивости движения для рулевых приводов автомобилей с передними и задними управляемыми колесами, наличие которых определя­ет существенные особенности динамики автомобиля. Кроме того, конструкция рулевого привода должна быть согласована с конструкцией подвески автомобиля, обладать высоким КПД, достаточной жесткостью, эффективно демпфировать возникающие колебания [2].

На основе проведенных ранее исследований установлено, что для устранения недостатков, присущих транспортным средствам с передними и задними управляемыми колесами (УК) необходимо, чтобы угловая скорость поворота задних колес была меньше угловой скорости поворота автомобиля, и боковая реакция на задней оси не меняла свой знак. Поэтому существует необходимость применения рулевого привода задних управляемых колес с переменным передаточным числом [3].

 

1 Определение соотношения угловой скорости поворота задних управляемых колес и угловой скорости автомобиля

 

Для обеспечения необходимого соотношения угловой скорости поворота задних управляемых колес и угловой скорости автомобиля для изменения угла поворота задних колес  примем зависимость

 ,                                             (1)

где  а, b, с – постоянные коэффициенты, при этом с < 0, b > 0; x– угол поворота передних колес; y– угол поворота задних колес; е – основание натуральных логарифмов.

График, описываемый зависимостью (1), в общем виде представлен на рисунке 1. Для реализации зависимости изменения угла поворота задних колес, близкой по характеру к запаздыванию относительно передних, точка перегиба должна находиться на уровне значения угла запаздывания. Для обеспечения кинематического согласования при максимальных углах поворота управляемых колес вторая производная в точке экстремума (точка b) зависимости должна быть равна нулю, а значение функции должно быть равно максимальному углу поворота передних управляемых колес.

 

Рисунок 1 – Соотношение углов (рад) поворота  управляемых колес

 

Таким образом, для нахождения значений коэффициентов а, b и с необходимо решение системы уравнений

(3)

где значения коэффициентов q и p определяются из выражений

              Решая полученную систему уравнений, получим формулы (3), (6), (7) для расчета значений коэффициентов b, c и a в зависимости от максимального угла поворота передних колес и угла запаздывания, выбираемого для конкретного автомобиля.

Численные значения коэффициентов для угла запаздывания Өα = 0,07 рад и максимального угла поворота управляемых колес Өlmax  0,3 рад равны: а = 383,6;  b = 2,55;   с = -13,5.

При использовании зависимостей (1)…(7), возможен расчет значения угла поворота задних управляемых колес в зависимости от передних колес при различных значениях  максимальных углов поворота передних управляемых колес (УК) и для запаздывания поворота задних колес от передних.

 

2 Анализ влияния чувствительности автомобиля к повороту рулевого колеса на максимальную скорость движения

 

Изменение чувствительности к повороту рулевого колеса для автомобиля, имеющего рулевой привод с запаздыванием, при изменении передаточного числа рулевого механизма особенно заметно на малых скоростях движения. При увеличении скорости эта разница постепенно уменьшается  и при увеличении передаточного числа с 25 до 27 на скорости движения 17 м/с чувствительность автомобиля к повороту рулевого колеса практически не изменяется. Необходимо отметить, что повышение передаточного числа рулевого механизма способствует повышению устойчивости движения при выполнении маневра «рывок руля» [3].

При использовании в рулевом управлении привода с переменным передаточным числом уменьшение передаточного числа рулевого механизма вызывает увеличение чувствительности автомобиля к повороту рулевого колеса в рассматриваемом диапазоне изменения скоростей движения автомобиля.

При использовании в рулевом приводе устройства запаздывания, максимальная скорость выполнения  маневра при минимальном передаточном числе рулевого механизма, равном 17, выше, чем для рулевого привода с переменным передаточным числом (14 м/с и 12 м/с соответственно).

Необходимо также отметить, что значения максимальной скорости, полученной для рулевого привода с устройством запаздывания при выполнении маневра «рывок руля», получены благодаря малому углу поворота задних УК в заданных условиях. Кроме того, данный маневр позволяет оценить главным образом, устойчивость движения автомобиля. Применение на рассматриваемых типах автомобилей рулевого привода с переменным передаточным числом или устройством запаздывания позволяет повысить устойчивость движения по сравнению с рулевым только передних управляемых колес, сохранить показатели маневренности.

 

3 Схема рулевого управления транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами

 

На рисунке 2 представлена схема рулевого управления транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами [4].

Рулевое управление транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами содержит рулевое колесо 3, кинематически связанное через рулевой механизм 2 с корпусом распределителя 4, золотник которого кинематически связан с исполнительным цилиндром 1. рулевым приводом передних управляемых колес и с кривошипами мальтийского механизма 9.  Механизм 9 кинематически связан с корпусом распределителя 7 задних управляемых колес, золотник которого связан с исполнительным гидроцилиндром 6 и рулевым приводом задних управляемых колес. Рулевое управление содержит насос 5, обеспечивающий подачу рабочей жидкости из бака 11 в распределители 4 и 7, гидравлически связанные с цилиндрами 1, 6 соответственно и баком 11 через фильтр 10.

 

 

1 – цилиндр; 2 – рулевой механизм; 3 – рулевое колесо;  4 – распределитель передних управляемых колес; 5 – насос; 6 – гидроцилиндр; 7 – распределитель задних управляемых колес; 9 – мальтийский механизм; 10 – фильтр; 11 — бак 

 

Рисунок 2 – Рулевое управление с передними и задними управляемыми колесами

 

Рулевое управление работает следующим образом.

При отсутствии управляющих воздействий на рулевое колесо и прямолинейном движении транспортного средства золотники распределителей 4 и 7 находятся в нейтраль­ном положении, сообщая напорные магистрали насоса 5 со сливом. Фиксация креста мальтийского механизма 9 в неподвижном положении при отсутствии управляющих воздействий осуществляется запирающими дугами.

При повороте рулевого колеса 3 управляющее воздействие передается через рулевой механизм 2 распределителю 4, смещая его корпус относительно золотника, открывая доступ рабочей жидкости, закачиваемой из бака 11 насосом 5 к рабочим полостям гидроцилиндра 1. Одна из полостей гидроцилиндра 1 сообщается с напорной магистралью насоса, другая со сливом, в результате чего перемещается шток гидроцилиндра 1, вызывая поворот передних управляемых колес, перемещение золотника распределителя 4 и кривошипов механизма 9. Цевка одного из кривошипов (в зависимости от направления поворота) входит в зацепление с крестом механизма 9, вызывая его поворот относительно своей оси, что ведет к смещению корпуса распределителя 7 относительно его золотника, открывая доступ рабочей жидкости, к рабочим полостям гидроцилиндра б. Одна из полостей гидроцилиндра 6 сообщается с напорной магистралью насоса, другая – со  сливом, в результате чего перемещается шток гидроцилиндра 6, вызывая поворот задних управляемых колес и перемещение золотника распределителя 7, обеспечивая обратную связь по перемещению.

 

Выводы

 

Применение механического рулевого привода, реализующего предложенный закон регулирования угловой скорости поворота задних управляемых колес, позволяет повысить кри­тическую скорость выполнения маневра «рывок руля».

Предложенный рулевой привод с переменным передаточным числом обеспечивает более высокую чувствительность к повороту рулевого колеса при не­больших углах его поворота. Плавное изменение чувствительности рулевого управления при повороте рулевого колеса и более высокая жесткость привода обеспечивают лучшие эргономические характеристики рулевого привода с переменным передаточным числом.

  

Список литературы

 

     1. Аксенов П.В. Многоосные автомобили: теория общих конструктивных решений. М.: Машиностроение, 1980. 207 с.

     2. Гладов Г.И., Вихров А.В., Зайцев С.В., Кувшинов В.В., Павлов В.В. Конструкции многоцелевых гусеничных и колесных машин: учебник для студ. высших учеб. заведений / под ред. Г.И. Гладова. М.: Издательский центр «Академия», 2010. 400 с.

     3. Проектирование полноприводных колесных машин: учебник для вузов. В 3 т. Т. 3 / Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Л.Ф. Жеглов и др.; под ред. А.А. Полунгяна. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 432 с.

     4. Мурог И.А., Трач С.И. Рулевое управление транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами: пат. № 2160205 РФ. 2001.

Схема механической системы рулевого управления | Купить автозапчасти

Система рулевого управления предназначена для перемещения колес автомобиля в ответ на движение рулевого колеса. На приведенной выше схеме показаны основные компоненты механической системы рулевого управления. Он включает в себя рычаг Pitman, промежуточный рычаг, рулевые тяги и центральное / тяговое звено.

Рычаг тяги: Рычаг тяги соединяет рулевой механизм, прикрепленный к нижней части рулевого вала, и центральную тягу. Рычаг питмана преобразует радиальное движение рулевой колонки или вала в линейное движение, которое вращает колеса автомобиля. При повороте рулевого колеса червячная передача в нижней части рулевого вала поворачивает набор зубьев. Это приводит в действие шестерню, приводящую в действие манипулятор, который, в свою очередь, заставляет рулевую тягу поворачивать колеса.

Промежуточный рычаг: Промежуточный рычаг удерживает рулевой механизм напротив рычага сошки. Центральное/тяговое звено и рулевые тяги соединены с промежуточным рычагом. Когда руль поворачивается, активируется рычаг тяги, который, в свою очередь, приводит в движение промежуточный рычаг, совершая параллельное вращательное движение.Эта серия действий в конечном итоге поворачивает колеса автомобиля.

Рулевые тяги и наконечники рулевых тяг: Рулевые тяги удерживают колесо в прямом положении с минимальным рулевым управлением, а также выдерживают растягивающие нагрузки рулевого управления. Внутренний конец рулевой тяги расположен близко к центральной линии автомобиля. Он передает движение рулевой рейки на внешний конец поперечной рулевой тяги. Внутренний и внешний наконечники поперечной рулевой тяги в основном представляют собой линейные и прямоугольные шаровые шарниры соответственно.

Тяговое/центральное звено: Один конец тягового звена соединяется с рычагом тяги, а другой конец крепится к промежуточному рычагу.Он передает движение манипулятора на натяжной рычаг. Длина тяги влияет на передаточное отношение рулевого управления.

Приобретайте оригинальные автозапчасти по бесконкурентным ценам здесь!

Buy Auto Parts предлагает широкий ассортимент оригинальных запасных частей и запасных частей для всех марок и моделей. Чтобы найти деталь для вашего автомобиля, просто сообщите нам год выпуска, марку и модель вашего автомобиля. Ваш заказ будет отправлен с ближайшего к вам склада. Мы предлагаем бесплатную доставку для покупок на сумму более 99 долларов США в континентальной части США.Наша продукция прошла тщательные испытания на соответствие или превышение отраслевых стандартов. Вы можете связаться с нами по нашей линии поддержки по телефону 1-888-907-7225 или оставить нам электронное письмо по адресу [email protected], если вам нужна помощь в выборе детали. Пожалуйста, не стесняйтесь оставлять нам онлайн-обзор. Мы ценим ваши отзывы!

Схемы подвески и рулевого управления автомобиля

Втулка поперечного рычага

Верхняя шаровая опора

Внутренняя рулевая тяга

Нижний шаровой шарнир

Ступицы в сборе

Трансмиссия

Втулка поперечного рычага

Рычаг верхний

Внутренняя рулевая тяга

Наружная рулевая тяга

Трансмиссия

Ступицы в сборе

Нижний рычаг

Спиральные пружины

Полные стойки в сборе

Втулка стабилизатора

Комплекты звеньев стабилизатора поперечной устойчивости

Верхнее крепление стойки

Спиральные пружины

Втулка поперечного рычага

Рычаг верхний

Полные стойки в сборе

Внутренняя рулевая тяга

Втулка стабилизатора

Наружная рулевая тяга

Трансмиссия

Ступицы в сборе

Нижний рычаг

Комплекты звеньев стабилизатора поперечной устойчивости

Верхнее крепление стойки

Втулка поперечного рычага

Спиральные пружины

Рычаг верхний

Верхняя шаровая опора

Внутренняя рулевая тяга

Наружная рулевая тяга

Нижний рычаг

Нижний шаровой шарнир

Полные стойки в сборе

Втулка поперечного рычага

Рычаг верхний

Верхняя шаровая опора

Полные стойки в сборе

Внутренняя рулевая тяга

Наружная рулевая тяга

Нижний рычаг

Нижний шаровой шарнир

Блок-схема автомобильного электроусилителя руля

Системы рулевого управления с электроусилителем (EPS) набирают все большую популярность в современных транспортных средствах, от компактных автомобилей до более тяжелых классов C/D/E и внедорожников. Обеспечивая усиление и потребляя энергию только тогда, когда водитель поворачивает рулевое колесо, EPS производит значительно меньше CO2, чем обычная система с ременным приводом или даже современная электрогидравлическая система рулевого управления с усилителем (EHPS).

Используя точные данные о крутящем моменте и угле поворота рулевой колонки, а также о положении ротора, полученные от наших магниторезистивных (MR) датчиков, наши полевые МОП-транзисторы обеспечивают эффективный инвертор и отказоустойчивую конструкцию силового каскада. Кроме того, семейства приемопередатчиков CAN и FlexRay обеспечивают надежную и мгновенную связь между EPS и остальной частью автомобиля.

NXP активно поддерживает разработку систем активного рулевого управления и электронного управления нового поколения, а также интеграцию функции рулевого управления в общую систему управления транспортным средством.

Управление различными нагрузками
Диапазон токов нагрузки в системах рулевого управления с усилителем широк. Они могут составлять несколько мА для управления светодиодами в комбинации приборов, до более чем 100 А для управления электродвигателем. NXP предлагает дискретные решения, такие как полевые МОП-транзисторы со слабым сигналом, транзисторы с низким VCEsat (BISS), источники постоянного тока (PSSI), выключатели нагрузки на стороне высокого напряжения (семейство PBLS) и логические устройства для малых и средних нагрузок, такие как сигнальные лампы или реле, обеспечивающие безопасность. функция переключения.

Наши устройства Power MOSFET, выполненные по передовой технологии TrenchMOS, управляют двигателем, обычно трехфазным бесщеточным двигателем постоянного тока. Мощные силовые полевые МОП-транзисторы с высоким током также идеально подходят для скрытого подхода к защитному выключателю, который в случае неисправности отделяет 3 фазы двигателя рулевого управления от инвертора. Для таких термически динамических приложений мы предлагаем усовершенствованный D2PAK с соответствующей механической и термической устойчивостью для токов стока, намного превышающих 100 А. С дополнительными контактами истока и утолщенными соединительными проводами в нашем новом 7-контактном D2PAK можно получить токи свыше 300 А. .

Предоставляя экономичные решения, все эти продукты имеют определенные характеристики, такие как низкие потери проводимости и инновационные корпуса, которые экономят место на плате.

Автомобильная связь
Для всех сетевых протоколов мы предлагаем автономные приемопередатчики CAN и FlexRay с расширенными функциями, такими как управление сбоями и энергосбережение. Мы также поставляем высокоинтегрированные автомобильные сетевые продукты, включая семейства системных микросхем (SBC).SBC объединяют один или несколько приемопередатчиков шины, стабилизаторы напряжения, контакты ввода-вывода и опцию сторожевого устройства в одной ИС. Они предлагают расширенное управление режимом низкого энергопотребления и интеллектуальное отказоустойчивое поведение. Устройства семейства, совместимые по выводам, с различными вариантами приемопередатчика поддерживают масштабируемые платформы, просто изменяя комплектацию печатной платы.

Магниторезистивные датчики и датчики температуры
Угловые датчики MR компании NXP идеально подходят для сбора необходимой информации о крутящем моменте, угле и положении для управления современными приложениями EPS.Каждое устройство состоит из магниторезистивного элемента, оснащенного двумя независимыми мостами датчиков МР и двумя инструментальными усилителями с температурной компенсацией. Обеспечивая выходной сигнал, практически не зависящий от допусков магнита, температурных коэффициентов магнита, расстояния между магнитом и датчиком и допусков позиционирования, датчики MR гарантируют надежность и упрощают производственный процесс.

Наши датчики температуры на основе кремния обеспечивают высокоточные измерения и длительный срок службы.Серия KTY может использоваться в системах защиты от перегрева и мониторинга температуры для уменьшения ШИМ-управления.

Защита ввода-вывода
NXP предлагает серию устройств защиты от электростатического разряда из семейства PESD, специально разработанных для защиты автомобильных сетей.

Для надежной защиты от обратной полярности NXP предлагает решения, основанные либо на силовых полевых МОП-транзисторах с низким сопротивлением, выполненных по усовершенствованной технологии TrenchMOS, либо на выпрямителе Шоттки, выполненном по усовершенствованной технологии зажимных соединений (семейство PMEG) в корпусах SOD123W и SOD128, обеспечивающих полную производительность при малом форм-факторе.

Склеивающая логика
Помимо полного ассортимента стандартных логических продуктов с различным диапазоном напряжения питания и скоростью в инновационных корпусах, NXP предлагает специализированные устройства, такие как низкоомные аналоговые переключатели, аналоговые и цифровые мультиплексоры и устройства расширения ввода/вывода для оптимизированных по стоимости EPS. решения.

Дискретные устройства
NXP, как ведущий поставщик слабосигнальных дискретных устройств, продает различные продукты для применения в области гидроусилителя руля. Инновационный продукт основан на трех ключевых факторах инноваций: повышение энергоэффективности; предлагать решения для защиты системы, а также обеспечивать миниатюризацию и интеграцию для упрощения конструкции и снижения затрат.Мы лидируем в разработке энергоэффективных транзисторов с низким значением VCEsat (BISS) и выпрямителей Шоттки с низким значением VF (MEGA), а также предлагаем специализированные решения для защиты автомобильных сетей.

Загрузить полную блок-схему ниже

Узнайте больше о NXP Semiconductors

Ручной рулевой механизм и рычажный механизм

Статья из серии «Взгляд назад, но движение вперед»,
Skinned Knuckles Magazine, июнь 2016 г.
, Орест Лазарович

 

Механизм рулевого управления позволяет водителю поворачивать передние колеса автомобиля.Сюда входят рулевое колесо, коробка рулевого механизма, сошка, тяга, рулевые тяги, рулевые рычаги и поворотные кулаки, поддерживающие колеса. Поворот рулевого колеса влево или вправо поворачивает рулевой вал, к которому прикреплена червячная передача внутри коробки передач. Червячная рулевая передача перемещает секторную шестерню, и это движение передается на шатун, который перемещается вперед и назад. Тяга, соединенная с сошником, передает это движение на рулевые тяги, соединенные с рулевыми рычагами.Рулевые рычаги поворачивают поворотные кулаки и колеса, которые поворачиваются влево или вправо на передней подвеске.

Используются четыре распространенных ручных рулевых механизма. Червячно-секторный, червячно-роликовый, шариковый рециркуляционный и реечный. В червячно-секторном исполнении червяк соединяется с концом рулевого вала. Сектор установлен на секторном валу. Зубья червяка зацепляются с зубьями сектора. Значение трения в этой конструкции очень велико, потому что большая часть нагрузки сосредоточена на зубчатых колесах в точке их зацепления.Червячно-роликовый похож на червячно-секторный. На валу ролика установлен зубчатый ролик, а на рулевом валу — червячная передача. Зубья червячной передачи входят в зацепление с роликом, и движение передается. Ролик установлен на шарикоподшипнике. Этот подшипник обеспечивал низкое трение при восприятии нагрузки, а ролик более равномерно распределял износ. Рулевое управление с рециркуляцией шариков обеспечивает чрезвычайно низкое трение и потери мощности. Шариковая гайка на подшипниках находится в зацеплении с червячной передачей и завинчивается вверх и вниз относительно движения червяка.Реечное рулевое управление состоит из шестерни, прикрепленной к рулевому валу, который входит в зацепление с плоской рейкой. Штифт перемещается влево или вправо по рейке для перемещения опорных катков.

Расположение рулевых тяг варьируется в зависимости от необходимости и базовой конструкции. Существует два основных типа систем рулевого управления; те, у которых есть сошка и рулевой механизм, и те, которые используют реечное рулевое управление. Наиболее распространенным типом рулевого управления с использованием сошки является параллелограммный тип. В нем используются две рулевые тяги и центральное звено между рулевыми тягами. Натяжной рычаг со стороны пассажира и сошка со стороны водителя крепятся к центральному звену.При повороте рулевого колеса центральная тяга передает движение на рулевые рычаги и внешние рулевые тяги. Во всех шарнирах, на которых крепятся эти компоненты, используются небольшие шаровые шарниры, обеспечивающие свободу движений. Две стороны рычажного механизма проходят параллельно друг другу и находятся на одинаковом расстоянии, таким образом, образуя параллелограммный рулевой рычажный механизм. В реечной системе центральная тяга заменена рулевой рейкой, которая представляет собой длинный зубчатый стержень с тягами, прикрепленными к каждому концу. На конце рулевого вала находится шестерня, которая входит в зацепление с рейкой.При повороте руля ведущая шестерня поворачивается и перемещает рейку слева направо. Изменение размера ведущей шестерни изменяет передаточное отношение рулевого управления.

Дорожные испытания

Во время дорожного испытания прислушайтесь к любым необычным звукам, связанным с подвеской и рулевым управлением. Проверьте наличие проблем с рулевым управлением, таких как: отклонение или занос рулевого управления, большое усилие и заедание рулевого колеса, чрезмерный свободный ход рулевого колеса, возврат рулевого колеса и вибрация переднего колеса. Вернувшись в магазин, поднимите переднюю часть автомобиля на подставках.Осмотрите на наличие изношенных деталей подвески и/или изношенных шин. Жесткое рулевое управление может быть вызвано повреждением рулевой тяги, изношенной рулевой тягой, поврежденными шпинделями и погнутыми рулевыми рычагами, что приводит к неправильным углам поворота. Вибрация передних шин может быть вызвана их дисбалансом и/или биением. Неустойчивость автомобиля может быть вызвана несоосностью трансмиссии, дисбалансом трансмиссии или неравномерным распределением веса между колесами. Осмотрите амортизаторы или стойки на наличие ослабленных монтажных втулок и болтов. Экс-амин на предмет утечек.Осмотрите подшипники колес на наличие бокового смещения. Осмотрите рулевые тяги и наконечники рулевых тяг на предмет износа (люфта). Осмотрите на наличие ослабленных болтов крепления рулевого механизма, изношенных монтажных кронштейнов и втулок. Замените изношенные детали и/или отрегулируйте подшипники передних колес.

Ручной рулевой механизм

Коробка передач прикреплена к раме и может быть соединена напрямую с рулевым валом и колесом или с помощью U-образного шарнира. Проверьте наличие чрезмерного свободного хода (более 1½ — 2 дюймов) на рулевом колесе.Проверьте U-образный шарнир рулевого вала на предмет износа, если используется рулевой механизм такого типа. Если они изношены, замените их в коробке передач. Убедитесь, что рычаг сошки плотно прилегает к валу сектора. Рулевое колесо должно начать перемещать рычаг рулевого управления в разрешенном диапазоне. Если это не так, в коробке передач есть регулировка, чтобы уменьшить свободный ход. Есть две регулировки: предварительный натяг червячного подшипника и зацепление секторного вала. Проверьте уровень смазочного материала и, если он низкий, проверьте, нет ли течи прокладки, течи секторного уплотнения вала или трещины в редукторе. Для замены уплотнения необходимо снять шатунный рычаг. Если коробка передач треснула, обратитесь к местному переработчику запчастей.

Замена тряпочного соединения

Тряпичный шарнир в основном является гасителем вибрации. Он предотвращает передачу вибрации шасси через рулевую колонку на рулевое колесо. Он также может исправить небольшую несоосность рулевого вала и коробки передач. Доступны комплекты для замены тряпочного соединения универсальным шарниром. Накройте левое крыло чехлом, чтобы пряжка ремня не поцарапала лакокрасочное покрытие.Чтобы заменить тряпичный шарнир, снимите болты, которые крепят муфту к рулевому механизму и рулевому валу. Ослабьте кронштейны рулевой колонки, чтобы вы могли потянуть ее назад, чтобы снять рулевой вал с муфты. Снимите муфту с коробки передач. Отнесите муфту в магазин автозапчастей и купите комплект для восстановления, который включает новые болты и шайбы, если вы хотите / нуждаетесь в опыте восстановления, или купите новую муфту. Установите новый или восстановленный тряпичный шарнир на автомобиль. Чрезмерный свободный ход рулевого колеса теперь исправлен, если это было проблемой.В противном случае рулевой механизм может нуждаться в регулировке.

Регулировочный червяк и ролик

Червячно-роликовый редуктор был представлен в 1926 году и используется до сих пор. Червячные и роликовые передачи типа Gemmer были популярными коробками передач в автомобилях Ford и Chrysler в 30-х и до начала 60-х годов. Ролик движется на игольчатых подшипниках и крепится на валу в начале сектора. Вращающийся ролик входит в зацепление с червяком, и трение намного меньше, чем у червяка и конструкции с фиксированным зубом.Трение качения гораздо более плавное, чем трение скольжения. Два дизайна Геммера были популярны. В моделях Ford 1937–52 годов использовался ролик с двумя зубьями, а в моделях 1953–60 годов — каток с тремя зубьями, что обеспечивает более длительный срок службы. Мест износа несколько (зубья червяка и зубья ролика, верхняя и нижняя втулки червяка), но их можно отрегулировать. Втулки секторного вала и сальник сменные.

Регулировка предварительного натяга подшипника рулевого вала

Сядьте на место водителя и проверьте осевой люфт рулевого вала, потянув/надавив на рулевое колесо.Если есть осевой люфт, его необходимо отрегулировать, чтобы установить предварительный натяг подшипника. Мойте коробку передач и зону сошки. Поднимите переднюю часть автомобиля на опоры безопасности. Снимите левое переднее колесо и колесо. Отсоедините рулевую тягу (тягу) от сошки. Если шар на шатуне изношен и имеет овальную форму, замените шатун. Перемещайте шатун вверх/вниз и в стороны. Если здесь есть люфт и течет масло мимо сальника, то втулки нужно заменить. Если секторный вал изношен в этом месте, вам предстоит дорогостоящий ремонт.Если движение руки сошки не является чрезмерным, вы можете попробовать новое уплотнение. Для установки нового уплотнения необходимо снять шатунный рычаг. Проверьте затяжку гайки рычага манипулятора. На некоторых транспортных средствах он может достигать более 200 футо-фунтов. Плотно должно быть.

Продвиньтесь под автомобиль на ползунке и найдите четыре болта, которые удерживают торцевую крышку на месте. Найдите контейнер для сбора любого масла. Снимите болты и осторожно отделите прокладки с помощью канцелярского ножа. Вы обнаружите, что металлические прокладки легче отделить, чем бумажные.Удаляйте по одной прокладке за раз, разрезая верхний край прокладки, если роговой провод на месте. Снова затяните болты и проверьте осевой люфт, повернув рулевое колесо до упора вправо и влево. Повторяйте эту процедуру до тех пор, пока не исчезнет заметный люфт. Затяните болты. Если у вас есть пружинная шкала, проверьте предварительную нагрузку подшипника. Прикрепите шкалу к внешнему ободу рулевого колеса. Если тяговое усилие меньше 1,5 фунта, снимите прокладку и повторите проверку. Если тяговое усилие превышает 1½ фунта, добавляйте необходимые прокладки, пока не будет установлен предварительный натяг подшипника.Рулевое колесо должно плавно поворачиваться слева направо.

Настройка сетки вала сектора

Ослабьте регулировочный винт секторного вала в крышке. С рулевым колесом в среднем положении слегка затяните регулировочный винт. Не затягивайте слишком сильно. Проверьте величину свободного хода рулевого колеса, прежде чем шатун начнет двигаться. Движение рулевого колеса может составлять 1½ — 2 дюйма. Используйте пружинную шкалу на ободе рулевого колеса, и если тяговое усилие превышает 2½ фунта, слегка ослабьте регулировочный винт.Рулевое колесо должно свободно поворачиваться из одного крайнего положения в другое без заеданий и скованности. Когда вы будете удовлетворены движением рулевого колеса, затяните контргайку на регулировочном винте. Если колесо не вращается свободно, коробка передач должна быть перестроена. Перепроверьте с помощью пружинной шкалы. Подсоедините соосную тягу к рулевой тяге. Вверните заглушку регулятора до упора, а затем отверните ее так, чтобы можно было установить шплинт. Смажьте сустав. Заполните коробку передач соответствующей смазкой (гипоидное трансмиссионное масло 90W). Замените колесо и шину. Перепроверьте схождение. Дорожный тест.

Рулевое управление с рециркуляцией шариков и гаек

Saginaw, подразделение General Motors, впервые разработало этот дизайн. Шариковая стойка несет нагрузку, и силы трения значительно снижаются. На поверхности червячного вала проточена канавка. Эта прецизионная канавка представляет собой внутреннюю половину дорожки шарикоподшипника внутри рейки шариковой гайки. Другая обработанная канавка служит внешней обоймой шарика. Комплект шарикоподшипников в направляющих трубках непрерывно вращается вокруг вала и шариковой гайки.Посадка шарикоподшипника точная. Когда рулевое колесо вращает червячный вал, рейка с шариковой гайкой плавно скользит вверх и вниз по валу. Зубья на шаровой рейке входят в зацепление с зубьями на внутреннем конце вала сектора. Хотя зубья сектора не вращаются, нагрузка от шариковой гайки равномерно распределяется по комплекту шарикоподшипников. Результатом является более плавное и легкое рулевое управление по сравнению с коробкой передач роликового типа. Конструкция Saginaw с рециркуляцией шариков и гаек на сегодняшний день является лучшей конструкцией для рулевых коробок типа шатун, и производители автомобилей использовали эту конструкцию в 1990-х годах из-за долговечности и прочности конструкции.

Обратитесь к руководству по техническому обслуживанию, чтобы узнать, какой тип рулевого управления с шариковой гайкой используется в автомобиле. Обратите внимание, требует ли регулировка отсоединения рулевой тяги. Проверьте уровень смазки редуктора. Трансмиссионная смазка может вытечь. Очистите область вокруг пробки заливного отверстия перед ее снятием. Уровень трансмиссионной смазки должен быть у основания резьбы заглушки в корпусе. Залейте смазку для гипоидных передач 90W. Некоторые рулевые механизмы не имеют заливной пробки. Снимите нижний болт на крышке редуктора и заливайте через верхний болт, пока смазка не потечет из нижнего отверстия.Некоторые производители рекомендуют использовать смесь консистентной смазки и трансмиссионной смазки для автомобилей с большим пробегом.

Регулировка передач

В рулевом управлении с рециркуляцией шариков необходимо выполнить две регулировки. Обе они являются регулировкой осевого люфта, потому что зацепление рулевого механизма почти устраняется рециркуляционными шарикоподшипниками. Поднимите переднюю часть автомобиля на опоры безопасности. Рекомендуется отсоединить рулевую тягу от сошки, чтобы установить правильную регулировку. Не поворачивайте рулевое колесо до упора вправо и влево, так как это может привести к повреждению шарикоподшипников.Найдите рулевое колесо примерно на один оборот от крайнего левого или правого положения. Отверните контргайку на валу сошки и ослабьте регулятор на несколько оборотов против часовой стрелки, чтобы снять нагрузку с шестерен. Снимите кнопку звукового сигнала с рулевого колеса.

Сядьте на место водителя и нажмите/потяните рулевое колесо, чтобы проверить осевой люфт в рулевом валу. При чрезмерном осевом люфте рулевой механизм может потребоваться снять для обслуживания. Измерьте предварительный натяг червячного подшипника с помощью динамометрического ключа.Подсоедините динамометрический ключ к гайке рулевого колеса. Когда рулевое колесо смещено от центра, определите усилие, необходимое для поворота рулевого вала на 1½ оборота в каждую сторону от центра. См. спецификации. Тяга должна составлять от 5 до 8 дюймов-фунтов. Если предварительная нагрузка подшипника не соответствует спецификации, отрегулируйте ее следующим образом. Ослабьте контргайку регулятора подшипника вала рулевого управления и затяните или отверните регулятор подшипника, чтобы привести предварительный натяг подшипника в указанные пределы. Затяните контргайку регулятора подшипника рулевого вала и еще раз проверьте предварительный натяг.Медленно поверните рулевое колесо до упора. Колесо должно свободно вращаться без заеданий и шероховатостей. При наличии шероховатости может потребоваться замена червячных подшипников. Если руль заедает, а рулевой вал не имеет гибкой муфты, ослабьте опору рулевой колонки. Выровняйте рулевой вал. Затяните опору рулевого вала.

Для регулировки осевого люфта вала сошки и регулировки нагрузки на зацепление поверните рулевое колесо в среднее положение. Это помещает червячную и секторную шестерни в центр их хода.Убедитесь, что болты крышки секторного вала затянуты. С помощью дюймово-фунтового динамометрического ключа поверните рулевое колесо вперед и назад через центральное положение. Нагрузка на сетку может составлять от 4 до 10 дюймов в зависимости от типа транспортного средства. Для регулировки ослабьте контргайку регулировочного винта секторного вала. Переместите регулировочный винт секторного вала, чтобы получить правильное показание. Затяните контргайку, удерживая регулировочный винт. Должен быть небольшой зазор между зубьями секторной шестерни и зубьями шариковой гайки в крайнем правом или левом положении поворота.НЕ пытайтесь отрегулировать его, потому что регулировка по центру станет слишком тугой. Некоторые производители предлагают использовать пружинную шкалу на ободе рулевого колеса вместо дюймового динамометрического ключа на гайке рулевого колеса.

Реечный рулевой механизм

Реечный рулевой механизм появился в Америке на первых спортивных автомобилях, импортированных из Англии в 1950-х годах. Шестерня, прикрепленная к рулевому валу, преобразует вращательное движение рулевого колеса в поперечное движение рейки.Это была простая конструкция, что означало, что ее было дешевле построить. Когда местные производители начали строить компактные эконобоксы с передним приводом, для рулевого управления стали выбирать реечную шестерню, потому что они были легче, что означало лучший расход бензина. Не было необходимости в промежуточных рычагах, центральных звеньях, рулевых тягах или шатунах. Зубчатая рейка менее эффективна, чем шариковая, но имеет меньший люфт и обеспечивает лучшее «чувство» рулевого управления и лучшую управляемость в целом. Реечное рулевое управление в настоящее время является наиболее популярным выбором для производителей транспортных средств.

Базовая конструкция состоит из двух основных компонентов: ведущей шестерни со спиральной нарезкой, установленной на конце вала рулевого управления, и рулевой рейки (рейки) с зубчатой ​​центральной частью, которая входит в зацепление с ведущей шестерней. Эти две части заключены в стальную трубу. При повороте рулевого колеса ведущая шестерня вращается и перемещает зубчатый стержень из стороны в сторону. Штанга крепится к внутреннему и внешнему концам поперечной рулевой тяги шарового и гнездового типа. Внутренний шаровой шарнир соединен со стойкой, а концы внешних рулевых тяг соединены с рулевым рычагом на шпинделе, поэтому автомобиль движется вправо или влево при повороте рулевого колеса.Рейка и шестерня также действуют как редуктор, уменьшая силу, необходимую для поворота колес автомобиля. Это уменьшение представляет собой передаточное число рулевого управления, и это величина, на которую поворачивается рулевое колесо в зависимости от степени поворота шин. Более высокие передаточные числа означают, что для поворота колес требуется большее движение рулевого колеса, хотя на самом деле требуется меньшее усилие.

Большинству автомобилей требуется три-четыре оборота, прежде чем шина переместится из крайнего левого положения в крайнее правое. В более легких автомобилях используется более низкое передаточное число, потому что им не требуется столько усилий для поворота, и в результате улучшается рулевое управление.Некоторые автомобили имеют переменное передаточное число, при котором профиль зубьев рейки и шестерни различается между центром и внешней частью шестерни. Это сочетает в себе быструю реакцию на начальном повороте и снижение усилия на рулевом колесе, когда руль приближается к полной блокировке. Если вы обнаружите, что рулевое колесо начинает болтаться, и автомобиль бродит по дороге вместо того, чтобы двигаться прямолинейно, проблема может заключаться в рейке и шестерне. Тугое рулевое управление может быть вызвано недостатком смазки.Проверьте шины, и если они изношены с любой стороны, возможно, стойка не закреплена на раме или изношены соединения внешней и внутренней поперечной рулевой тяги. Сначала проверьте эти области. Осмотрите корпус стойки на наличие повреждений. Если есть какие-либо признаки утечки жидкости, их следует устранить. Установите на место порванные резиновые опоры и закрепите стойку на месте. Если шаровые опоры болтаются в гнездах, замените их. Если внешний пыльник порван, дорожная грязь или вода могут попасть в шарнир, и его, возможно, придется заменить. Если внутренний чехол (сильфон) порван, может потребоваться замена внутреннего шарового шарнира.

Проверьте наружную утечку масла из пыльников и сожмите пыльник, чтобы убедиться, что он заполнен маслом. Если пыльник заполнен маслом, уплотнения рейки негерметичны, а в рейке нет смазки. Недостаток смазки вызывает износ зубчатой ​​рейки и шестерни и может способствовать заносу рулевого управления. Замена уплотнений является хорошей идеей только в том случае, если рейка и шестерня находятся в хорошем состоянии. Уплотнения очень трудно найти, и цена может быть высокой. Лучше всего заменить стойку на восстановленную.Рулевые рейки заполнены маслом или смазкой на заводе, замена смазки не требуется. Обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы узнать, какая смазка используется. Уровень масла следует проверять при каждой замене масла.

Большинство систем рулевого управления с реечной передачей имеют регулировку предварительного натяга шестерни. Снимайте шайбы по одной. Выполняйте эту регулировку, повернув руль в одну сторону. Если вы сделаете это в положении прямо, рулевое управление может заклинить при повороте в любую сторону. Также имеется регулировочный винт направляющей рейки, который контролирует зазор между шестерней и рейкой.Этот винт регулируется при чрезмерном люфте рулевого управления. Ослабьте контргайку на регулировочном винте. Затем поверните винт направляющей стойки, пока он слегка не упрется в нижнюю часть. Отверните направляющий винт рейки примерно на 45 градусов или до тех пор, пока свободный ход рулевого управления не уменьшится. Затяните контргайку и проведите дорожное испытание на ослабление или тугое рулевое управление. Если рулевое колесо не центрируется после поворотов, рулевое управление отрегулировано слишком правильно. При необходимости отрегулируйте.

Эти три типа рулевого управления могут иметь гидроусилитель.Во многих новых автомобилях электроусилитель руля (EPS) заменил гидравлический усилитель руля. Сам рулевой механизм представляет собой ручную рейку с электродвигателем, закрепленным на рулевой колонке или рейке. Электронный модуль управления рулевым управлением определяет, какое усилие рулевого управления требуется. Гидравлический насос гидроусилителя руля может потреблять от 8 до 10 лошадиных сил под нагрузкой, а экономия топлива является одним из преимуществ, когда насос гидроусилителя руля и шланги снимаются. Рулевое управление с электроусилителем также работает тише, потому что нет шума насоса и жидкости, протекающей через шланги и клапаны.Также есть разница в управляемости и управляемости.

 


Первоначально напечатано в журнале Skinned Knuckles , авторские права принадлежат SK Publishing/ Skinned Knuckles Magazine. Перепечатка любой части запрещена без письменного разрешения SK Publishing, PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615.

Подписка на журнал Skinned Knuckles стоит 28 долларов США за двенадцать ежемесячных выпусков (в США). Свяжитесь с Skinned Knuckles по почте: PO Box 6983, Huntington Beach, CA 92615; Сайт скиннеднаклс.net и нажмите «Подписаться» или «PayPal». Электронная почта [email protected], телефон: 714-963-1558.


 

Загрузите PDF-файл этого технического совета

Принципиальная схема рулевого управления с гидроусилителем (EV-BUS Molina UI)

Контекст 1

… следующая механическая модель EPS основана на архитектуре с одной шестерней, подходящей для легковых автомобилей, и состоит из следующих элементов: рулевой рейки , рулевая колонка, соединенная с рулевой рейкой через шестерню, и вспомогательный двигатель.Рулевые тяги соединяют рулевую рейку с шинами (рис. 1) [8]. Уравнение движения рулевого колеса выражается: Секция рулевой колонки определяет уравнение: …

Контекст 2

. .. динамическая модель ЭПАС устанавливает связь между рулевым механизмом, электродинамикой двигатель и силы контакта шины с дорогой. На рис. 1 [9] показана модель рулевого механизма с коллекторным двигателем постоянного тока. Согласно законам движения Ньютона, уравнения движения можно записать следующим образом: …

Контекст 3

… кручение шин действует как пружина, угол поворота рулевого колеса и реактивный момент находятся в пропорциональной зависимости с почти постоянным усилением. На рис. 1 [10] показана модель рулевого механизма, оснащенного ЭУР. Линеаризация этой модели направлена ​​на проведение частотного анализа и объяснение механизма вибрации во время статического рулевого управления. …

Контекст 4

… последняя модель рулевого управления с электроусилителем, рассмотренная в этом документе, представляет собой стратегию управления EPS для уменьшения вибрации рулевого управления, связанной с помехами от опорных колес. Рулевой механизм представлен на рисунке 1[11]. Здесь «Thdl» обозначает крутящий момент на рулевом валу, «Td» обозначает крутящий момент на рулевом колесе, а «T tran» обозначает реактивный крутящий момент на рулевом валу. …

Context 5

… текущее состояние системы рулевого управления, установленной на электробусе Университета Индонезии (EV-Bus), по-прежнему является гидравлическим усилителем рулевого управления. В этом исследовании гидравлическая система на рис. 10а.[12] будет заменен на рулевое управление с электроусилителем (EPS), как показано на рис. 10b [12].Ожидается, что эта система может снизить потребление энергии без потерь энергии благодаря множеству клапанов в гидравлической системе. …

Context 6

… текущее состояние системы рулевого управления, установленной на электробусе Университета Индонезии (EV-Bus), по-прежнему является гидравлическим усилителем рулевого управления. В этом исследовании гидравлическая система на рис. 10а.[12] будет заменен на рулевое управление с электроусилителем (EPS), как показано на рис. 10b [12]. Ожидается, что эта система может снизить потребление энергии без потерь энергии благодаря множеству клапанов в гидравлической системе….

Context 7

… компонентов гидроусилителя руля будут получены с помощью обратного проектирования [14] шаг должен быть выполнен на компонентах гидравлического усилителя руля Molina EV-Bus (рис. 11a. [12]). В этом автобусе используется шасси Hino ( рис. 11b[12]). Основным отличием этого шасси является расстояние до переднего свеса, которое в среднем в два раза больше, чем у обычного автомобиля, и составляет около 2380 мм, как показано на рис. 11в [12]. Обратный инжиниринг выполняется путем непосредственного изучения и измерения рулевого механизма в EV-Bus…

Контекст 8

… компонентов гидроусилителя руля будут получены с помощью обратного проектирования [14] шаг должен быть выполнен на компонентах гидравлического усилителя руля Molina EV-Bus (рис. 11a. [ 12]). В этом автобусе используется шасси Hino ( рис. 11b[12]). Основным отличием этого шасси является расстояние до переднего свеса, которое в среднем в два раза больше, чем у обычного автомобиля, и составляет около 2380 мм, как показано на рис. 11в [12]. Обратный инжиниринг выполняется путем непосредственного изучения и измерения рулевого механизма автомобиля EV-Bus.На рис. 12[12], фото получается снизу…

Контекст 9

… с реверс-инжинирингом [14] шаг должен быть выполнен на компонентах гидравлической системы Molina EV-Bus рулевое управление (рис. 11а. [12]). В этом автобусе используется шасси Hino ( рис. 11b[12]). Основным отличием этого шасси является расстояние до переднего свеса, которое в среднем в два раза больше, чем у обычного автомобиля, и составляет около 2380 мм, как показано на рис. 11в [12]. Обратный инжиниринг выполняется путем непосредственного изучения и измерения рулевого механизма автомобиля EV-Bus.На рис. 12[12] показаны результаты фотосъемки рулевого механизма снизу (а). После этого CAD-моделирование (б) и кинематический механизм (в) рулевой конструкции, установленной на автобусе, были …

Контекст 10

… 11а. [12]). В этом автобусе используется шасси Hino ( рис. 11b[12]). Основным отличием этого шасси является расстояние до переднего свеса, которое в среднем в два раза больше, чем у обычного автомобиля, и составляет около 2380 мм, как показано на рис. 11в [12].Обратный инжиниринг выполняется путем непосредственного изучения и измерения рулевого механизма автомобиля EV-Bus. На рис. 12[12] показаны результаты фотосъемки рулевого механизма снизу (а). После этого CAD-моделирование (б) и кинематический механизм (в) рулевой конструкции, установленной на автобусе, были …

Контекст 11

… реальное отличие механизма от обычного ручного рулевого автомобиля (Фигура 1). Из-за относительного расстояния между рулевым колесом и балкой моста имеется дополнительная дополнительная конструкция опускаемого рычага и удлиненная тяга.

Контекст 12

… дальнейшее исследование представляет собой кинематический анализ и определяет матрицу жесткости рулевой конструкции. Рис.1 [11]. Идентификацию переменных для каждого компонента, задействованного в системе рулевого управления с электроусилителем, из нескольких моделей, которые были рассмотрены, можно увидеть в таблице 1. [11]. Идентификацию переменных для каждого компонента, задействованного в системе рулевого управления с электроусилителем, из нескольких моделей, которые были рассмотрены, можно увидеть в таблице 1, рис. 2 [10], рис. 1 [11]…

Поворотный кулак (Схема деталей автомобиля)

Поворотный кулак (Схема деталей автомобиля)

В автомобильной подвеске поворотный кулак — это та часть, которая содержит ступицу колеса или шпиндель и крепится к компонентам подвески и рулевого управления.

Его также называют поворотным кулаком, шпинделем, стойкой или ступицей.

Колесо и шина в сборе прикрепляются к ступице или шпинделю поворотного кулака, где шина/колесо вращается, удерживаясь в стабильной плоскости движения поворотным кулаком/подвеской в ​​сборе.

Читать: ОСМОТР ПОДВЕСКИ – ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

На прилагаемой фотографии подвески с двойным поперечным рычагом показан поворотный кулак, прикрепленный к верхнему поперечному рычагу вверху и нижнему поперечному рычагу внизу.

Колесо в сборе показано прикрепленным к поворотному кулаку в его центральной точке.

Обратите внимание на выступающий рычаг поворотного кулака, к которому прикрепляется рулевой механизм для поворота поворотного кулака и колеса в сборе.

Поворотный кулак (Схема деталей автомобиля)

Подробнее о подвеске


Типы

Поворотные кулаки бывают всех форм и размеров.

Их конструкции различаются, чтобы соответствовать всем видам применения и типам подвески.

Однако их можно разделить на два основных типа.

Один поставляется со ступицей, а другой со шпинделем.


Читать: КАК РАБОТАЕТ УСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ?

Как работает гидроусилитель руля?

Приложения

В неприводной подвеске, как показано на первом фото, поворотный кулак обычно имеет шпиндель, на который крепится тормозной барабан или тормозной диск.

(На этом снимке центральный шпиндель, на котором вращается узел колеса, не виден.)

Колесо/шина в сборе затем прикрепляется к прилагаемым шпилькам с проушинами, и вся сборка свободно вращается на валу шпинделя.

В приводной подвеске поворотный кулак не имеет шпинделя, а имеет ступицу, к которой крепятся подшипники и вал приводного механизма.

На конце приводного механизма должны быть необходимые монтажные шпильки для колеса/шины и/или тормоза в сборе.

Таким образом, колесо в сборе будет вращаться в соответствии с указаниями приводного вала (или полуоси).

Сам по себе он не будет вращаться свободно, но только если отсоединить вал от коробки передач или дифференциала.

Ведомая подвеска, как описано, также может быть управляемой.

Это часто называют схемой привода/управления.


Чтение: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РУЛЕВОЙ УСИЛИТЕЛЬ

Электрический против гидравлического усилителя руля
карданная муфта рулевого вала

Подробнее:

Краткое руководство по диагностике 10 распространенных проблем с рулевым управлением

Руководящий комитет | Теория и применение диаграмм

Руководящий комитет по диаграммам включает экспертов из различных областей, что отражает междисциплинарный характер конференции.

Руководящий комитет отвечает за:

  • выбор стульев и места проведения конференций Diagrams
  • предоставление рекомендаций организаторам конференции Diagrams по таким темам, как процесс рецензирования
  • распространение информации о конференции среди различных сообществ
  • ведение веб-сайта серии Diagrams и списка рассылки
  • финансовые аспекты серии конференций
  • поддержание Руководящего комитета.

Членский состав Руководящего комитета:

  • В каждый четный год Генеральный председатель, старший председатель программы, председатели совместной программы и местные председатели текущей конференции Diagrams приглашаются присоединиться к Руководящему комитету сразу после проведения конференции.
  • В каждый нечетный год Руководящий комитет будет проводить выборы на одно избираемое место. Номинации должны выдвигаться и поддерживаться членами Руководящего комитета или самого последнего Программного комитета (т. е. за предыдущий год). Номинатор несет ответственность за то, чтобы кандидат был готов баллотироваться на выборах. Самовыдвижения не допускаются. Если кандидатуры не поступят, то выборы не состоятся. В состав электората входят действующий руководящий комитет и члены программного комитета самой последней конференции.Избранное место заполняется одним передаваемым голосом. В случае равенства голосов решающий голос принадлежит Председателю Руководящего комитета.
  • В каждый нечетный год Руководящий комитет имеет право кооптировать до одного человека в состав Руководящего комитета. Выбор кооптированного лица, если таковой имеется, будет сделан для обеспечения правильного баланса знаний и опыта Руководящего комитета. Обычно этот человек выбирается из самых последних программных комитетов.
  • Все вышеперечисленные сроки рассчитаны на шесть лет, и допускается несколько сроков.
  • Председатель Руководящего комитета назначит одного члена Руководящего комитета руководить онлайн-присутствием, в обязанности которого будет входить ведение веб-сайта серии конференций и списка рассылки.

Срок полномочий и процесс избрания Председателя Руководящего комитета:

  1. Член Руководящего комитета избирается председателем сразу после проведения конференции.Они будут занимать эту должность в течение четырех лет и до завершения выборов нового председателя. Выборы должны состояться сразу после последней конференции Диаграмм за время их пребывания в должности. Срок их членства в Руководящем комитете автоматически продлевается еще на два года после окончания их пребывания на посту Председателя.
  2. Существующий председатель несет ответственность за выдвижение кандидатур на должность председателя и за проведение выборов, если они не выдвинуты, и в этом случае они должны искать другого члена руководящего комитета для проведения выборов.Допускается самовыдвижение. Номинаторы несут ответственность за то, чтобы кандидаты хотели быть номинированными.
  3. Электорат состоит из нынешнего Руководящего комитета. Голосование осуществляется одним передаваемым голосом. В случае равенства голосов действующий председатель получает решающий голос, но не может на этом этапе голосовать за себя.
  4. Если председатель покинет должность во время своего пребывания в должности, это вызовет выборы нового председателя, который будет занимать эту должность до тех пор, пока не будут завершены две конференции Diagrams во время его роли.

19 октября 2021 г.


Члены руководящего комитета

Все нынешние члены перечислены ниже вместе с датами их текущего срока.

Амируш Моктефи (председатель руководящего комитета) (2018-2026)

Я преподаватель философии и член отдела инноваций и управления имени Рагнара Нурксе в Таллиннском технологическом университете, Эстония. Мои интересы включают историю логических диаграмм. Я также изучаю роль диаграмм в математических рассуждениях.В частности, я рассматриваю диаграммы как научные инструменты и исследую роль воображения и правил в их построении и использовании.

Амрита Басу (2021 — 2027)

Я директор Школы когнитивных наук Джадавпурского университета. Мои исследовательские интересы заключаются в изучении нейронных механизмов обработки речи, восприятия иллюзий, обработки сложности в зрительных и слуховых модальностях. Мой интерес к диаграммам проистекает из стремления исследовать нейронную основу обработки диаграмм.

Леони Босвельд де Смет (2020 — 2026)

Я доцент кафедры информатики Гронингенского университета в Нидерландах. Мой исследовательский опыт связан с формальной семантикой естественных языков, но мой переход с факультета романских языков на информатику заставил меня заинтересоваться визуализацией информации. С 2004 года мои исследовательские интересы заключаются в создании и понимании статических схематических диаграмм различных данных.Я предпочитаю работать с данными, связанными с языком. Мне нравится проводить исследования в сотрудничестве с аспирантами и организовывать исследовательские проекты с компаниями для изучения преимуществ использования визуализаций для целей внутренней и внешней коммуникации.

Жан-Мишель Буше (2017-2023)
Ричард Бернс (2016–2022)

Я адъюнкт-профессор кафедры компьютерных наук Университета Западного Честера в США. Мои основные исследовательские интересы связаны с машинным обучением, искусственным интеллектом, интеллектуальным анализом данных и обработкой естественного языка.Совсем недавно в моем прикладном исследовании изучалось использование и характеристики информационной графики в популярных средствах массовой информации, а также то, как графические дизайнеры могут специально разрабатывать визуализацию таким образом, чтобы это помогало пониманию некоторых желаемых частей графики.

Питер Чепмен (2018 — 2026)

Я преподаю информатику в Эдинбургском университете Нейпира. Я работаю как над логическими аспектами диаграмм, так и над их эффективностью посредством эмпирической оценки. В частности, я изучаю механизмы визуализации данных на основе множеств, включая диаграммы Эйлера и линейные диаграммы.Я также сохраняю интерес к теории структурных доказательств, которая была в центре внимания моей докторской диссертации.

Джеймс Кортер (2020 — 2026)

Джеймс Э. Кортер — профессор статистики и образования, заведующий кафедрой человеческого развития Педагогического колледжа Колумбийского университета. Его исследовательские интересы охватывают темы в области образования, психологии и статистики, в том числе роль диаграмм в статистических рассуждениях и решении вероятностных задач, древовидные и графовые модели данных близости, образовательную оценку, суждения и принятие решений, человеческое обучение и психологию сотрудничества.

Валерия Джардино (2020 — 2026)

Валерия Джардино является признанным исследователем философии в CNRS (Национальном центре научных исследований), входящем в состав Института Жана Никода в Париже. Ее основной исследовательский интерес — роль неязыковых репрезентаций в рассуждениях, науке и математике в частности. Она работала над практикой математики, уделяя особое внимание использованию когнитивных артефактов, таких как диаграммы и обозначения, а также когнитивным основам математических знаний в связи с соответствующими исследованиями в области когнитивистики.Ее подход также недавно привел ее к изучению жестов и математическому образованию.

Матея Ямник (2010 — 2022)

Я старший преподаватель Кембриджского университета (Великобритания) и обладатель стипендии EPSRC Advanced Research «Автоматизация неформального математического мышления человека». Моя докторская диссертация в Эдинбургском университете «Автоматизация диаграммных доказательств арифметических аргументов» открыла новые горизонты в автоматизированных рассуждениях. Издательство CSLI Press, Стэнфорд, пригласило меня написать книгу об этой работе — «Математическое мышление с помощью диаграмм: от интуиции к автоматизации» (2001).Моя работа сосредоточена на изучении того, как люди решают задачи по математике, в частности, с использованием диаграмм. Я вычислительно моделирую этот тип рассуждений, таким образом пытаясь позволить машинам рассуждать так же, как люди. Очень немногие системы пытаются извлечь выгоду из силы таких человеческих методов. В своей работе я стремлюсь сделать именно это: интегрировать неформальные человеческие методы мышления, такие как использование диаграмм, с проверенными успешными формальными методами, такими как различные типы логики.

Кэти Легг (2021 — 2027)

Я старший преподаватель философии в Университете Дикина.Я получил докторскую степень в Австралийском национальном университете, где моя диссертация («Способы бытия») касалась философского реализма Чарльза Пирса. После периода практической онтологической инженерии в 2001–2003 годах я вернулся в академию, где мои текущие исследования соединяют философию языка, семиотику, логику и философию математики, прагматизм и ИИ с побочным интересом к «кошачьей метафизике».

Свен Линкер (2021-2027)

Я преподаю информатику в Ланкастерском университете Лейпцига в Германии.Мои исследовательские интересы заключаются в представлениях о пространстве, их свойствах и их возможном использовании. В частности, меня интересует, как можно использовать пространственные отношения для диаграммной визуализации как классических, так и неклассических логических рассуждений. Кроме того, я работаю над проверкой сложных киберфизических систем и возникающих свойств распределенных компьютерных систем.

Эммануэль Манало (2016-2018; 2021-2027)

Я профессор Высшей школы образования Киотского университета в Японии.На момент написания этой краткой биографии я также являюсь соредактором журнала «Навыки мышления и креативность». В широком смысле мое исследование сосредоточено на продвижении эффективных стратегий обучения и преподавания, в том числе на объединении различных аспектов и направлений обучения, а также на развитии различных мыслительных способностей, таких как критическое мышление и метапознание. Большая часть исследований, которые я делаю, посвящена самодельным диаграммам — их применению в решении проблем, общении, мышлении и обучении; и методы поощрения их спонтанного, надлежащего и эффективного использования.

Ахти-Вейкко Пиетаринен (2020 — 2026)
Марика Прувер (2020 — 2026)
Даниэль Рагги (2021 — 2027)

Я научный сотрудник Кембриджского университета. Я исследую логику и рассуждения, уделяя особое внимание их вычислительным аспектам. Меня больше всего интересует понимание того, как мы рассуждаем, что делает рассуждения эффективными и как достигается творческое мышление. Я считаю, что понимание процесса означает возможность реализовать его с помощью вычислений. Поэтому для проверки своих идей я использую такие инструменты, как интерактивные средства доказательства теорем.Я защитил диссертацию по математическим доказательствам, включающим изменение представления, и в настоящее время работаю над разработкой более общего подхода к пониманию структуры и преобразований представлений.

Питер Роджерс (2012–2022)

Я преподаю в Школе вычислительной техники Кентского университета и возглавляю исследовательскую группу вычислительного интеллекта. Я исследую компоновку и использование различных диаграмм, включая графики и диаграммы Эйлера. Такие представления распространены в приложениях, которым необходимо представлять связность, пересечение и включение элементов данных.Рисовать эти диаграммы из абстрактных данных сложно, и становится еще труднее, когда объединяются и графики, и диаграммы Эйлера. Недавние достижения позволили эффективно рисовать некоторые виды данных. Расширение этой работы для поиска эстетичного макета для любого набора данных теперь является главной целью исследования.

Питер был председателем Руководящего комитета с 2016 по 2020 год.

Стефани Шварц (2016 — 2022)

Я адъюнкт-профессор компьютерных наук в Университете Миллерсвилля, и мои исследовательские интересы включают искусственный интеллект и когнитивные науки.Мое исследование было сосредоточено на информационной графике (графики, в частности гистограммы, появляющиеся в популярных средствах массовой информации) как форме языка с коммуникативным намерением. Применяя методы естественного языка для понимания информационной графики, мы можем сделать ее более доступной, например, для людей с нарушениями зрения, а также для индексирования и поиска в цифровых библиотеках. Благодаря процессу моделирования коммуникативных сигналов, присущих информационной графике, мы также лучше понимаем когнитивные и перцептивные аспекты графического дизайна. Мне нравится активное и постоянное сотрудничество с группой в Университете Делавэра, занимающейся продвижением этого исследования.

Джем Стэплтон (2008–2024)

Я старший научный сотрудник Кембриджского университета и почетный академик Кентского университета. До прихода в Кембридж я был лектором по компьютерным наукам и директором группы визуального моделирования в Брайтонском университете. Вообще говоря, мое исследование направлено на то, чтобы обеспечить более полное эмпирическое и теоретическое понимание диаграмм.В мои интересы входит установление математических свойств диаграммной логики, таких как их выразительность, разрешимость и полнота. Я также работаю над автоматизированной компоновкой диаграмм для визуализации информации. Основным компонентом моего исследования является предоставление эмпирического понимания графических и топологических особенностей диаграмм, влияющих на человеческое познание.

Gem был председателем руководящего комитета с 2012 по 2016 год.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.