Сочинение на тему Система рулевого управления
- Опубликовано: 13.10.2020
- Предмет: Наука
- Темы: Механическая инженерия, Технологии
Система рулевого управления – это совокупность компонентов и связей, которая позволяет транспортным средствам (автомобили, велосипеды, мотоциклы) следовать по выбранному курсу. Его основная цель – позволить водителю вести автомобиль.
Существует два основных типа систем рулевого управления:
- Механический
- Power
Механический: это система рулевого управления, в которой для управления используется механическое или ручное усилие. Это также известно как ручное или не усиленное рулевое управление.
Мощность: Усилитель руля, также известный как усилитель руля (PAS), помогает водителям управлять, увеличивая усилие рулевого управления. Это система, которая помогает в управлении колесами, используя некоторый источник мощности или мощности двигателя. Это предпочтительная система рулевого управления, когда требуются быстрые повороты. Существует три основных компонента гидроусилителя рулевого управления – насос гидроусилителя рулевого управления, бачок жидкости гидроусилителя рулевого управления и коробка передач рулевого управления. У нас есть три типа систем гидроусилителя руля. Они считаются типами систем рулевого управления с усилителем, поскольку они обладают всеми функциями системы рулевого управления с усилителем. Это:
- Гидравлический усилитель руля
- Полностью электроусилитель руля (EPS)
- Электрогидравлический усилитель руля (EPHS)
Гидравлическая система: гидравлическая силовая система использует гидравлическое давление, подаваемое насосом с приводом от двигателя, чтобы помочь вращению рулевого колеса. Он действует как трансмиссионная система, которая использует гидравлическую жидкость под давлением для привода гидравлического оборудования. Гидравлическое давление обычно поступает от генератора или лопастного насоса, приводимого в движение двигателем транспортного средства. Гидравлический цилиндр двойного действия прилагает усилие к рулевому механизму, который, в свою очередь, управляет колесами. Он добавляет контролируемую энергию к рулевому механизму, поэтому водитель может прилагать меньше усилий для поворота управляемых колес при движении на обычных скоростях и значительно снизить физические усилия, необходимые для поворота колес, когда транспортное средство останавливается или движется медленно. Гидравлические системы рулевого управления для автомобилей, усиливают рулевое управление с помощью привода, гидравлического цилиндра, который является частью сервосистемы. Эти системы имеют прямое механическое соединение между рулевым колесом и рычагом, который управляет колесами. Это означает, что отказ системы гидроусилителя руля (для увеличения усилия) все еще позволяет управлять транспортным средством, используя только ручное усилие.
Система гидравлического привода состоит из трех частей: генератор (например, гидравлический насос), приводимый в движение электродвигателем, двигателем внутреннего сгорания или ветряной мельницей; клапаны, фильтры, трубопроводы и т. д. (для управления и контроля системы); и привод (например, гидравлический двигатель или гидравлический цилиндр) для приведения в движение оборудования.
Электрогидравлическая система рулевого управления с усилителем (EPHS): Электрогидравлическую систему (иногда сокращенно обозначаемую как EPHS или EHPS) также иногда называют «гибридной» системой. В ней используется та же технология гидравлической поддержки, что и в стандартной гидравлической системе, но гидравлическое давление исходит от насоса, приводимого в движение электродвигателем, а не от приводного ремня на двигателе. Обычные приводные ремни и шкивы, которые приводят в действие насос гидроусилителя, заменяются бесщеточным двигателем. Он приводится в движение электродвигателем и, таким образом, также уменьшает количество энергии, которое необходимо извлечь из двигателя.
Система рулевого управления с электроусилителем (EPS). В системе такого типа электродвигатель заменяет гидравлический насос, и устанавливается полностью рулевая система с электроусилителем. Электродвигатель крепится либо к рулевой рейке, либо к колонне. Важным компонентом является электронный блок управления, поскольку он контролирует динамику рулевого управления. Датчики определяют положение и крутящий момент рулевой колонки, а компьютерный модуль подает вспомогательный крутящий момент через двигатель, который подключается либо к рулевому механизму, либо к рулевой колонке. Это позволяет применять различную помощь в зависимости от условий вождения. Механическая связь между рулевым колесом и рулевым механизмом обычно сохраняется в EPS. Это означает, что в случае сбоя, который приводит к неспособности оказать помощь, механическая связь служит резервной копией. Затем водитель сталкивается с ситуацией, когда для руления требуются большие усилия. В зависимости от ситуации вождения и навыков водителя потеря помощи при рулении может привести к аварии или не привести к ней. Электрические системы имеют преимущество в эффективности использования топлива, потому что нет гидравлического насоса с ременным приводом, независимо от того, требуется помощь или нет. Это было главной причиной их введения. Другим важным преимуществом является устранение принадлежности двигателя с ременным приводом и нескольких гидравлических шлангов высокого давления между гидравлическим насосом, установленным на двигателе, и рулевым механизмом, установленным на шасси. Это помогает упростить производство и техническое обслуживание. Электроэнергетическая система необходима для некоторых систем гидроусилителя руля, например, в самых больших внедорожных транспортных средствах. Их системы, иногда называемые «привод по проводам» или «управление по проводам», не имеют прямого механического соединения с рулевой тягой и, следовательно, требуют электрической энергии. В этом контексте «провод» относится к электрическим кабелям, по которым передаются питание и данные, а не к механическим контрольным кабелям с тонкими тросами.
У большинства автомобилей сегодня есть системы гидроусилителя руля. Очень немногие используют механическое рулевое управление. EPS часто предпочтительнее для экономии топлива и снижения выбросов. Механические рулевые системы используют силу мышц человека. В этой системе требуется больше усилий для управления транспортными средствами. Единственным источником энергии является сила, которую водитель прикладывает к рулю. Однако в гидроусилителе рулевого управления механическое рулевое управление всегда разрешено в случае возникновения проблем в двигателе или в случае отказа системы помощи при включении питания. EPS более эффективен, чем гидроусилитель рулевого управления, поскольку электродвигатель рулевого управления с усилителем должен оказывать помощь только при повороте рулевого колеса, тогда как гидравлический насос должен работать постоянно. В EPS объем помощи легко настраивается на тип транспортного средства, скорость движения и даже предпочтения водителя. Дополнительным преимуществом является устранение опасности для окружающей среды, вызванной утечкой и утилизацией жидкости гидроусилителя руля. Кроме того, электрическая помощь не теряется, когда двигатель выходит из строя или глохнет, тогда как гидравлическая помощь перестает работать, если двигатель останавливается, что делает рулевое управление вдвойне тяжелым, поскольку теперь водитель должен поворачивать не только очень тяжелое рулевое управление (без какой-либо помощи), но и Сама система помощи власти.
Существует два основных механизма рулевого управления:
- Реечное рулевое управление
Реечное рулевое управление
В этой системе ведущая шестерня прикреплена к рулевому валу. Это означает, что когда рулевое колесо поворачивается, оно поворачивает ведущую шестерню (круговую), а затем перемещает рейку (линейную). Он в основном использует вращательное движение рулевых колес и преобразует это вращательное движение в линейное движение. В качестве альтернативы, это может быть описано как круговое зубчатое колесо, называемое мнением, зацепляет зубья на линейном зубчатом колесе, называемом зубчатой рейкой. Вращательное движение затем применяется к мнению, которое заставляет зубчатую рейку перемещаться относительно шестерни, тем самым переводя вращательное движение шестерни в линейное движение. Это линейное движение требуется для поворота колес. Это обеспечивает менее эффективное механическое преимущество, чем другие механизмы, такие как рециркуляционный шар, но меньше люфта и больше обратной связи или ощущения от рулевого управления. В механических системах рулевого управления этот процесс выполняется вручную, в то время как в системах с гидроусилителем рулевого управления он обеспечивается с помощью усилителя, обычно гидравлическими или электрическими средствами.
Шариковое управление с рециркуляцией
Также известен как рециркуляционный шарик и гайка или червяк и сектор. Здесь коробка с резьбовым отверстием закреплена на червячном приводе, который содержит много шариковых подшипников. Эти шарикоподшипники вращаются вокруг червячного привода, и эти шарики выходят в канал рециркуляции и снова возвращаются в червячный привод. Эта шестерня блока имеет прорези зубьев снаружи, чтобы зацепить секторный вал (также называемый секторным зубчатым колесом), который перемещает руку питмана. Поскольку рулевое колесо соединено с валом, который вращает червячную передачу внутри блока, вместо того, чтобы крутить дальше в блок, червячная передача фиксируется таким образом, что при вращении она перемещает блок, который передает движение через шестерню на рука марионетки, заставляя колеса дороги вращаться. Когда рулевое колесо поворачивается, червячный привод поворачивается и заставляет шарики давить на канал внутри гайки. Теперь силы гайки движутся вдоль червячного привода. Это рулевой механизм, встречающийся в старых автомобилях, внедорожниках и некоторых грузовиках.
Наконец, ниже перечислены механические системы рулевого управления. Они также представляют собой системы рулевого управления с усилителем, причем вместо ручного источника питания они являются либо гидравлическими, либо электрическими, либо электрогидравлическими. К ним относятся:
- Червяк и сектор (рециркуляционное шариковое рулевое управление)
- Червяк и ролик
- Кулачок и рычаг
- Червь и орех
- Реечный механизм
Червяк и ролик
Это очень похоже на червяк и сектор, за исключением того, что ролик поддерживается шариковыми или роликовыми подшипниками внутри сектора, установленного на валу рычага. Трение скольжения изменяется на трение качения, поэтому для поворота рулевого колеса требуется меньше усилий. Это возможно только потому, что секторные зубья обрабатываются на ролике. Когда рулевое колесо поворачивает червяк, ролик вращается вместе с ним, заставляя вращаться вал сектора и стрелка. Трение дополнительно снижается путем установки ролика на подшипники в седле на внутреннем конце вала рычага. Форма червяка в виде песочных часов, которая сужается с обоих концов в центре, обеспечивает лучший контакт между червяком и роликом в любом положении. Эта конструкция обеспечивает переменное отношение рулевого управления для более быстрого и эффективного руления. «Переменное передаточное отношение» означает, что передаточное число в одной позиции больше, чем в другой. Поэтому в определенных положениях колеса вращаются быстрее, чем в других. В самом центре передаточное число рулевого механизма высокое, что дает больше рулевого управления. Однако, когда колеса поворачиваются, передаточное число уменьшается, так что действие рулевого управления намного быстрее. Этот дизайн очень полезен для парковки и маневрирования автомобиля.
Кулачок и рычаг
В кулачке и рычаге рулевого механизма червяк известен как кулачок. Внутренний конец вала рычага имеет рычаг, который содержит коническую шпильку. Шпилька входит в кулачок, так что рычаг перемещается назад и вперед, когда автомобиль поворачивается вперед и назад. Если коническая шпилька закреплена в рычаге так, что она не может вращаться, это создает трение скольжения между шпилькой и кулачком. Поэтому на некоторых автомобилях с рулевым механизмом такого типа шип установлен в подшипниках так, что он катится в канавке кулачка (резьба) вместо скольжения. Кулачок и двухрычажный рулевой механизм используются в некоторых больших грузовиках. По сути, это кулачковая и рычажная передача с двумя коническими шпильками вместо одной. Шпильки иногда фиксируются в рычаге или могут быть установлены на подшипниках.
Червяк и гайка
Этот рулевой механизм выполнен в нескольких различных комбинациях. Гайка зацепляется и завинчивается вверх и вниз на червячной передаче. Гайка может приводить рычаг в действие непосредственно через рычаг или через сектор на валу рычага. Циркуляционный шар – самый распространенный тип червячного и гайкового рулевого механизма. Здесь гайка (то есть в форме втулочного блока) установлена на непрерывном ряду шариков на червячной передаче для уменьшения трения. Шариковая гайка имеет нарезанные канавки для соответствия форме червячной передачи. Шариковая гайка затем оснащается трубчатыми шариковыми направляющими для возврата шаров по диагонали через гайку для их рециркуляции, когда гайка перемещается вверх и вниз по червячной передаче. При такой конструкции гайка перемещается на червячной передаче путем качения вместо скользящего контакта. Вращение червячной передачи приводит в движение гайку и заставляет вращаться вал сектора и рычага.
Система рулевого управления StubHub? Какой тип рулевой системы мы использовали?
Колеса
Шины рассчитаны не только на вес автомобиля, но и на амортизацию дорожных ударов, передачу тяги, крутящего момента и силы торможения на дорогу, а также на поддержание и изменение направления движения. Автомобиль был построен, чтобы быть легким внедорожником. Это означает, что он подходит для использования на мощеных или гравийных поверхностях и вне их. Для этого автомобиля мы ездили с радиалами. Радиальная шина представляет собой особую конструкцию шины, в которой слои корда расположены под углом 90 градусов к направлению движения или радиально. Для обычного внедорожника шины имеют толстые глубокие нити. Зная, что наш багги не будет использоваться на очень песчаной местности, мы выбрали шины с резьбой, которая не слишком толстая. Обнаженные края нитей впадают в мягкую почву, создавая большее сцепление с дорогой, чем трение качения. Поскольку наши шины имеют менее агрессивные ручки, это означает, что у нас также может быть достаточное сцепление с дорогой для обеспечения движения по асфальту, в отличие от типичных внедорожных шин. Они обычно больше, когда в автомобиле больше веса. Следовательно, задние шины в нашем автомобиле больше. Он также больше сзади, потому что мы разработали автомобиль с двумя колесами, с ведущим мостом на задних шинах. В автомобилях с задним приводом двигатель или источник питания вращают карданный вал (также называемый карданным валом или хвостовым валом), который передает вращающую силу на ведущий мост в задней части автомобиля. Чтобы обеспечить движение транспортного средства, колеса должны быть достаточно большими, чтобы не только выдерживать вес транспортного средства (когда оно пустое …
Цель этого эксперимента – получить представление о полностью настраиваемой программе LabVIEW и понять, как инженеры используют программу в своих интересах, чтобы создать собственную лабораторию, которая
Кибербезопасность или защита информационных технологий – это методы защиты компьютеров, сетей, программ и данных от несанкционированного доступа или атак, направленных на эксплуатацию. Существует четыре типа
Машиностроение – это дисциплина, связанная с применением знаний при решении реальных задач. Изучение методов калибровки считается одной из наиболее важных тем в области проектирования, поскольку