Во время эксплуатации автомобиля, при его движении по дорожном полотне, перед водителем, как правило, постает необходимость в координации направления его движения, а также в снижении или увеличении его скорости, остановке и стоянке. Каждый автолюбитель знает, что все эти операции «ложатся на плечи» таким механизмам движения, в которые входят рулевое управление и . В данной статье мы затронем механизм рулевого управления, основной задачей которого является обеспечения движения автомобиля в заданном водителем направлении.
Реечный рулевой механизм
Руль может подъем из-за эффекта плавучести, величина подъема ограничена перемычкой, установленной на кормовой раме. Руль поддерживается опорным штифтом или нижним подшипником в зависимости от конструкции. При использовании нижнего подшипника руль фактически поддерживается на раскосных подшипниковых кольцах, установленных на нижней поверхности руля, а верхняя поверхность подошвы.
Полубалансированный руль с рулём руля. 
Чтобы уменьшить крутящий момент, необходимый для поворота руля, точка поворота перемещается назад от передней кромки. Тогда величина крутящего момента изменяется в зависимости от угла атаки. Нулевой крутящий момент приводит к нестабильности при перемещении руля в пределах его зазоров.
Конструкция рулевого управления включает в себя рулевой механизм и рулевой привод. Главной героиней нашей статьи будет рулевая сошка, которая является одним из составляющих рулевого механизма. Помимо сошки в конструкцию рулевого механизма (к примеру, червячного типа) входят также и рулевое колесо с валом, пара «червяк-ролик», а также картер червячной пары. Эти детали мы затрагивать не будем, а более детально рассмотрим устройство рулевой сошки, по какому принципу она работает и как можно заменить сошку при ее неисправности.
Уменьшенный диаметр в верхней части предназначен исключительно для передачи крутящего момента. Нижняя секция также должна поддерживать изгибающие моменты и, следовательно, увеличивать диаметр. С двойными кораблями руля внутренний руль должен поворачиваться на больший угол, чем внешний. Это достигается за счет того, что рычаг румпеля находится под углом к центральной линии руля.
Возможно, что лопасти наклонены или выходят, когда колесо находится на борту кораблей, чтобы повысить пропульсивную эффективность. 
Для минимизации риска вибрации необходимо иметь достаточный зазор между наконечниками лопастей пропеллера и кормовой рамой. Когда лопасти вращают воду сразу перед лопастями, сжатие и на кончиках лопастей это сжатие может передаваться в корпус в виде серии импульсов, которые создают вибрацию. Первоначально разработанный для уменьшения эрозии на берегах рек, сопло доказало, что оно также способно увеличивать тягу без увеличения приложенной мощности.
1. Устройство сошки рулевого управления
Такая чрезвычайно важная деталь как сошка рулевого управления (соединительная тяга), как правило, приводится в эксплуатацию на автомобилях со стандартными системами подвески и рулевым управлением с параллелограммными поперечными тягами.
Каждый автолюбитель сможет с уверенностью сказать, что данный тип рулевого управления и подвески используют в конструкции большинства заднеприводных транспортных средств, а также на многих легких грузовиках.
Принцип работы сошки рулевого управления
Сопло состоит из кольца секции аэродинамического профиля, которое образует сопло, окружающее пропеллер. Всасывание пропеллера вызывает ускорение потока во рту сопла и, следовательно, падение давления в этой области. Поскольку давление на внешнюю часть сопла остается относительно неизменным, возникает результирующий дифференциал давления, который воздействует на проецируемое кольцевое пространство сопла, что дает дополнительную направленную вперед тягу. Эта дополнительная тяга передается непосредственно из сопла корта в корпус через опоры сопла, так что никакая дополнительная сила не действует на пропеллер и упорный блок вала.
Конструкция рулевой сошки, как правило, включает в себя шлицевый рычаг, который, в свою очередь, соединяется с резьбовой шпилькой подшипника и сиденьем, а также с рулевым механизмом. Защитное напыление, которым покрыта нижняя часть резьбовой шпильки подшипника, способно предотвратить загрязнение подшипника и сиденья. Верхняя часть опорной шпильки присоединяется к центральному звену рулевого привода.
У фиксированного типа есть обычный руль за ним, тогда как с помощью поворотного типа руля весь сборник поддерживается держателем, прикрепленным к рулевому штоку и приводимым в действие рулевым механизмом. В случае рулей сопла, когда применяется рулевой механизм, увеличенная тяга имеет компонент атлета, который обладает мощным рулевым эффектом, так что жесткие углы 25 достаточны для обеспечения эффективного рулевого управления во время остановки крушения и при условии, что корпус разумный дизайн, позади.
Нормальный метод расчета крутящего момента руля может быть применен к рулям сопла. Максимальное усилие рулевого управления требуется для возврата руля в сторону миделя, а не для перемещения руля с середины судна. Таким образом, рулевой механизм должен быть сконструирован таким образом, чтобы он контролировал рулевое колесо в этих условиях.
Движение вала рулевого механизма напрямую зависит от вращательных движений, которые проделывает водитель во время езды. К этому же валу рулевого механизма и крепится рулевая сошка, которая приводится в эксплуатацию в качестве рычага и преобразовывает силу от поворота рулевого механизма в механическую для движения рулевого привода. Другими словами можно сказать, что рулевая сошка предназначается для передачи усилия от вала сектора к продольной тяге. Как известно, вал втулки производит вращение в двух втулках, которые впрессованные в картер рулевого механизма.
Нормальный руль может быть эффективен только тогда, когда корабль движется, а крутящий момент, который он оказывает, изменяется с квадратом скорости, так что при очень низких скоростях он может быть очень неэффективным. Пледер-руль включает в себя погружной винт с электрическим приводом, который можно запускать, когда основное движение находится в состоянии покоя. Для достижения максимального эффекта и маневрирования корабль в состоянии покоя руль может поворачиваться на 90, из-за этого обычное снаряжение для охоты на плавающие рычаги не может быть использовано, и используется специальная охотничья экипировка для кулачков. до 35, и предупредительный сигнал активируется, если превышено.
На игольчатом подшипнике, который находится на верхнем конце вала, находится ролик, который производит вращательные движения, на нижний же конец вала, который имеет конические шлицы, и надета вышеупомянутая сошка, которая крепится к концу с помощью гайки.
Важно помнить, что в шлицевом отверстии рулевой сошки имеются две сдвоенные впадины, а на валу имеются два сдвоенных выступа. Исходя из этого, установление сошки на вал моно выполнить только в одном положении.
Устройство сошки рулевого управления
Этот пропеллер состоит из ряда лопастей секции аэродинамического профиля, которые выступают вертикально вниз от корпуса судна и вращаются вокруг вертикальной оси. Лезвия устанавливаются на осях по окружности вокруг центральной оси и связаны вместе с механизмом, который может заставляют их колебаться, чтобы обеспечить тягу в любом направлении. Количество тяги можно варьировать, изменяя степень колебаний, таким образом, с помощью узла лезвия, вращающегося в одном направлении, манипулирование лопастями может приводить вперед или кормовой удар, или портом и направлением правого борта без переднего или кормового компонента тяги, или любого угла касания порта или правого борта вперед или кормовой тягой.
Итак, давайте подведем итоги о устройстве рулевой сошки и ее предназначении в составе рулевого механизма. Рулевая сошка является важной деталью крепления средней тяги рулевой трапеции к рулевому валу, а также как исполнительная часть рулевого редуктора, способна совершать возвратно-поступательный поворот в некоторомзаданном секторе в зависимости от вращения .
Циклоидное движение лопастей может быть сделано для создания тяги в любом направлении вокруг круга вращения. Это означает, что пропеллер в дополнение к предоставлению основного привода для судна обеспечивает полную маневренность без необходимости обеспечения руля и рулевого механизма. Эта необычная степень контроля имеет особое значение для специальных судов или плавучего оборудования, таких как плавучие краны или буровые суда, которые должны храниться на месте.
Расположение пропеллера зависит от конкретного применения, и его можно разместить там, где может быть достигнут максимальный желаемый эффект. 
В задней кромке обычного руля, установлен жидкостный переключатель, который может направлять струю воды в порт или правый борт.
2. Принцип работы сошки рулевого управления
По какому же принципу работает сошка рулевого механизма. Принцип действия детали можно рассмотреть на примере червячного рулевого механизма. Его работа заключается в следующем: во время вращения рулевого колеса, все усилие от вращения способно передаваться на червячный механизм колонки.
В свою очередь, «червяк» производит вращение ведомой шестерни, которая непосредственно и приводит в работоспособность рулевую сошку. Как мы уже говорили, сошка соединяется со средней рулевой тягой, а другой конец тяги прикрепляется к маятниковому рычагу.
Вода закачивается в полой руль по пустому рулю. Требуется значительное увеличение маневренности, особенно на низких скоростях. 
Нормальный руль эффективен до углов около 35 дюймов, после чего поток над рулем ложится так же, как и над крылом самолета под большими углами падения. Существуют различные способы предотвращения этого, и все они связаны с подавая энергию в поток жидкости, прилегающий к поверхности руля или поверхности аэрозоля, что называется управлением пограничного слоя. Одним из таких способов является поворот цилиндра на переднем крае секции с такой скоростью, чтобы руль можно было переложить на 90 без стойла, и это основной принцип работы вращающегося цилиндра цилиндра.
Вышеупомянутый рычаг, как правило, устанавливается на опоре и жестко прикрепляется к кузову автомобиля. С помощью обжимных муфт, с рулевыми наконечниками соединяются боковые тяги, которые отходят от «маятника» и сошки. Наконечники, в свою очередь, соединяются со ступицей. В момент поворачивания, рулевая сошка делает посыл усилия на боковую тягу и на средний рычаг одновременно. Средний рычаг, по инерции, приводит в действие вторую боковую тягу, что приводит к поворачиванию ступиц, а также, соответственно, и колес.
Разумеется, необходимо изменить направление вращения цилиндра в зависимости от того, помещен ли руль в порт или правый борт, и такая система может быть установлена практически на любой тип руля, сбалансированный или несбалансированный. Основным преимуществом перекладывания руля на такой высокий угол является то, что поток от главных двигателей может отклоняться на гораздо больший угол, чем при использовании обычного руля, а статические боковые тяги более 50% измеряется. Другим основным преимуществом является то, что его эффект не зависит от скорости движения вперед, и он работает эффективно на ноль, как на полной скорости.
3. Замена сошки рулевого управления
Как и все другие автомобильные детали, сошка рано или поздно выходит из строя. В таком случае нужно производить замену сошки. А, как говорят уже «бывалые» водители, операция эта довольно дорогостоящая и, к тому же, довольно сложная.
Каждый, столкнувшийся с проблемой замены сошки, может утверждать, что для начала нужно «обыграть» рамную поперечину, которая находится ниже редуктора, на довольно маленьком расстоянии от сошки.
Главная проблема в том, что поперечину невозможно открутить, или вообще что-то с ней сделать, а она существенно загораживает сошку, утрудняя к ней доступ. Но все же выход есть! Вот вам примерная схема, по которой можно снять сошку и произвести замену. Итак, приступим…
Эта конструкция позволяет увеличить силы поворота на рулевом колесе того же размера или уменьшенных размерах по сравнению с другими размерами. Другой формат позволяет управлять клапаном независимо. Это снова позволяет увеличить тягу, а также улучшить рулевое управление с существующим судном, поскольку только лоскут должен быть повернут, чтобы вызвать небольшие корректировки.
Для начала, нужно произвести откручивание маятникового рычага. Затем можно снять маятник-наконечник сошки с рулевой трапеции, после проделанной операции, вона вам уже не должна помешать. Далее нужно постараться подобраться ключом до гайки наконечника сошки и произвести ее ослабление. Затем, дело за малым. Откручиваем редуктор, и приподняв его повыше, внимательно и деликатно пробуем постепенно выколачивать маятник сошки с помощью молоточка, либо воспользовавшись сьемником. После того как он будет снят, вы можете произвести замену его на новый, а также можете обновить и маятниковый рычаг.
Проблемы повышения маневренности и торможения судов приобретают все большее значение по мере их увеличения. Одно устройство, которое проверяется, чтобы улучшить тормозную мощность, состоит в том, чтобы организовать управление двойными рулями, чтобы они одновременно двигались наружу. Это включает в себя два отдельных рулевого механизма, по одному для каждого руля, движение которого должно быть синхронизировано для нормального рулевого управления.
При двойных кораблях руля внутренний руль на повороте должен проходить на больший угол, чем внешний. Также возможно слегка наклонить рули или в сторону, чтобы увеличить пропульсивную эффективность. Насосы, подходящие для рулевых систем. Насосы, используемые для подачи рабочей жидкости к основному рулевому механизму, могут быть либо типа реверсивного типа с переменной производительностью, либо неподвижной подачи, не обратимой. Для выходов большой емкости с высокими темпами изменения спроса обычно устанавливаются насосы переменной мощности.
Итак, такими нехитрыми действиями можно произвести замену сошки домашних условиях, но специалисты советуют все же в такой ситуации обращаться в технические центры. Так что, выбор за вами. В любом случае мы искренне желаем вам удачи!
Подписывайтесь на наши ленты в
В состав рулевого механизма входит рулевое колесо, вал, заключенный в рулевую колонку, и рулевой редуктор, связанный с рулевым приводом. Рулевой механизм позволяет уменьшить усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу для преодоления сопротивления, возникающего при повороте управляемых колес машины вследствие трения между шинами и дорогой, а также деформации грунта при движении по грунтовым дорогам.
Слева показана конструкция и работа этого типа насоса, который обычно приводится в действие электродвигателем с постоянной скоростью. Поршни устанавливаются в ряд радиальных цилиндров, а через наружный конец каждого поршня - штифт-штифт, который прикрепляет тапочки к поршню. Тапочки могут свободно колебаться на своих штифтах и вставляться в круглые канавки в круговом плавающем кольце. Это кольцо свободно вращается на шарикоподшипниках, которые размещены в направляющих блоках, что уменьшает потери масла и потери на трение.
Рулевой редуктор представляет собой механическую передачу (например, зубчатую), установленную в корпусе (картере) и имеющую передаточное число 15 - 30. Рулевой механизм уменьшает усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу, связанному посредством вала с редуктором, во столько раз. Чем больше передаточное отношение рулевого редуктора, тем легче водителю поворачивать управляемые колеса. Однако с увеличением передаточного числа рулевого редуктора для поворота на некоторый угол управляемого колеса, связанного через детали привода с выходным валом редуктора, водителю необходимо повернуть рулевое колесо на больший угол, чем при малом передаточном числе. При движении ТС с высокой скоростью труднее совершать резкий поворот под большим углом, поскольку водитель не успевает поворачивать рулевое колесо.
Передаточное отношение рулевого редуктора:
Up = (ap/ac) = (pc/pp)
где ар и ас - углы поворота соответственно рулевого колеса и выходного вала редуктора; Рр, Рс - усилие, приложенное водителем к рулевому колесу, и усилие на выходном звене рулевого механизма (сошке).
Так, для поворота сошки на 25° при передаточном отношении рулевого редуктора, равном 30, рулевое колесо необходимо повернуть на 750°, а при Up = 15 - на 375°. При усилии на рулевом колесе 200 Н и передаточном отношении Up = 30 водитель на выходном звене редуктора создает усилие 6 кН, а при Up = 15 - в 2 раза меньше. Целесообразно иметь переменное передаточное отношение рулевого механизма.
При малых углах поворота рулевого колеса (не более 120°) предпочтительно большое передаточное отношение, обеспечивающее легкое и точное управление автомобилем при движении с высокой скоростью. При низких скоростях малое передаточное отношение позволяет при небольших углах поворота рулевого колеса получать значительные углы поворота управляемых колес, что обеспечивает высокую маневренность автомобиля.
Выбирая передаточное отношение рулевого механизма, исходят из того, что управляемые колеса должны поворачиваться из нейтрального положения на максимальный угол (35…45°) не более чем за 2,5 оборота рулевого колеса.
Рулевые механизмы могут быть нескольких типов. Наиболее распространенными из них являются «червяк-трехгребневый ролик», «червяк-шестерня» и «винт-шариковая гайка-рейка-шестерня». Шестерня в рулевом механизме выполнена в виде сектора.
Рулевой механизм преобразует вращательное движение рулевого колеса в угловое перемещение рулевой сошки, установленной на выходном валу рулевого редуктора. Рулевой механизм при движении полностью груженого автомобиля, как правило, должен обеспечивать усилие на ободе рулевого колеса не более 150 Н.
Угол свободного поворота рулевого колеса (люфт) для грузовых автомобилей обычно не должен превышать 25° (что соответствует длине душ 120 мм, измеренной по ободу рулевого колеса) при движении грузового автомобиля по прямой. Для автомобилей других типов люфт рулевого колеса иной. Люфт возникает из-за износа в эксплуатации деталей рулевого управления и разрегулировки рулевого механизма и привода. Для уменьшения потерь на трение и защиты деталей рулевого редуктора от коррозии в его картер, укрепленный на раме машины, заливают специальное трансмиссионное масло.
При эксплуатации ТС необходимо регулировать рулевой механизм. Регулировочные устройства рулевых редукторов предназначены для устранения, во-первых, осевого люфта рулевого вала или ведущего элемента редуктора, а во-вторых - люфта между ведущим и ведомым элементами.
Рассмотрим конструкцию рулевого механизма типа «глобоидальный червяк- трехгребневый ролик».
Рис. Рулевой механизм типа «глобоидальный червяк-трехгребневый ролик»:
1 - картер рулевого редуктора; 2 - головка, рала рулевой сошки; 3 - трехгребневый ролик; 4 - регулировочные прокладки; 5 - червяк; 6 - рулевой вал; 7 - ось; 8 - подшипник вала сошки; 9 - стопорная шайба; 10 - колпачковая гайка; 11 - регулировочный винт; 12 - вал сошки; 13 - сальник; 14 - рулевая сошка; 15 - гайка; 16 - бронзовая втулка; h - регулируемая глубина зацепления ролика с червяком
Глобоидальный червяк 5 установлен в картере 1 рулевого редуктора на двух конических роликовых подшипниках, хорошо воспринимающих осевые усилия, возникающие при взаимодействии червяка с трехгребневым роликом 3. Червяк, напрессованный на шлицы, имеющиеся на конце рулевого вала 6, обеспечивает при ограниченной длине хорошее зацепление гребней ролика с нарезкой червяка. Благодаря тому что действие нагрузки рассредоточено по нескольким гребням в результате их контакта с червяком, а также замене трения скольжения в зацеплении значительно меньшим трением качения достигается высокая износостойкость механизма и достаточно большой КПД.
Ось ролика закреплена в головке 2 вала 12 рулевой сошки 14, а сам ролик установлен на игольчатых подшипниках, уменьшающих потери при прокрутке ролика относительно оси 7. Опорами вала рулевой сошки являются, с одной стороны, роликовый подшипник, а с другой - бронзовая втулка 76. Сошка соединена с валом при помощи мелких шлицов и закреплена шайбой и гайкой 15. Для уплотнения вала сошки применяется сальник 13.
Зацепление червяка с гребнями осуществляется таким образом, что при положении, соответствующем прямолинейному движению машины, свободный ход рулевого колеса практически отсутствует, а по мере увеличения угла поворота рулевого колеса он возрастает.
Регулировка затяжки подшипников рулевого вала осуществляется с помощью изменения числа прокладок устанавливаемых под крышку картера, своей плоскостью упирающуюся в торец крайнего конического роликового подшипника. Регулировку зацепления червяка с роликом осуществляют смещением вала рулевой сошки в осевом направлении с помощью регулировочного винта 11. Этот винт установлен в боковой крышке картера, снаружи закрыт колпачковой гайкой 10 и зафиксирован стопорной шайбой 9.
На автомобилях большой грузоподъемности применяются рулевые механизмы типа «червяк-боковой сектор (шестерня)» или «винт-шариковая гайка-рейка-шестерня», имеющие большую площадь контакта элементов и как следствие малые давления между поверхностями рабочих пар редуктора.
Рулевой механизм типа «червяк-боковой сектор», наиболее простой по конструкции, используется на некоторых автомобилях. В зацепление с червяком 2 входит боковой сектор 3 в виде части шестерни со спиральными зубьями. Боковой сектор выполнен как единое целое с валом 1 сошки. Сошка расположена на валу, установленном на игольчатых подшипниках.
Зазор в зацеплении между червяком и сектором непостоянен. Наименьший зазор соответствует среднему положению рулевого колеса. Зазор в зацеплении регулируется изменением толщины шайбы, расположенной между боковой поверхностью сектора и крышкой картера рулевого редуктора.
Конструкция рулевого механизма типа «винт-шариковая гайка-рейка-сектор» показана на рисунке. Вал рулевого колеса посредством карданной передачи соединен с винтом 4, взаимодействующим с шариковой гайкой 5, неподвижно закрепленной стопорным винтом 15 в поршне-рейке 3. Резьба винта и гайки выполнена в виде полукруглых канавок, заполняемых шариками 7, циркулирующими по резьбе при вращении винта. Крайние нитки гайки соединены желобом 6 с наружной трубкой, обеспечивающей циркуляцию шариков. Трение качения этих шариков по резьбе во время вращения винта незначительно, что обусловливает высокий КПД такого механизма.
Рис. Рулевой механизм типа «червяк-боковой сектор»:
1 - вал сошки; 2 - червяк; 3 - боковой сектор
Рис. Рулевой механизм типа «винт-шариковая гайка-рейка-сектор»:
1 - крышка цилиндра; 2 - картер; 3 - поршень-рейка; 4 - винт; 5 - шариковая гайка; 6 - желоб; 7 - шарики; 8 - промежуточная крышка; 9 - золотник; 10 - корпус клапана управления; 11 - гайка; 12 - верхняя крышка; 13 - пружина плунжера; 14 - плунжер; 15 - стопорный винт; 16 - зубчатый сектор (шестерня); 17 - вал; 18- сошка; 19 - боковая крышка; 20 - стопорное кольцо; 21 - регулировочный винт; 22 - шаровой палец