Силовой анализ привода

На рулевом колесе нужно создать определенный момент сопротивления (для создания так называемого чувства дороги).

Рассмотрим, как это обеспечивается в рулевых усилителях.

Усилие на рулевом колесе в рулевом приводе без усилителя

.

Момент сопротивления повороту достигает максимального значения при повороте на сухом асфальтобетоне.

.

В выражениях (7.3) и (7.4) - передаточное число рулевого управления; - КПД рулевого управления; – площадь пятна контакта колеса при повороте; - вес, приходящийся на колесо; - коэффициент сцепления в пятне контакта.

В приводе с усилителем этот момент преодолевается за счет воздействия штока исполнительного цилиндра на поворотный рычаг рулевого привода.

При этом

,

где – усилие на штоке цилиндра;

– усилие на продольной тяге к золотниковому распределителю;

– плечо поворотного рычага. Принимаем .

Усилие на штоке исполнительного цилиндра

,

где - давление жидкости на поршень в сторону движения; - рабочая площадь поршня.

Усилие, которое должно передаваться на сошку рулевого механизма

.

Это усилие должно быть равно усилию, действующему на площадь золотника и реактивной шайбы (реактивное усилие, создаваемое в золотниковом распределителе).

,

 

где – площадь золотника с реактивной шайбой. С учетом (7.6) и (7.8) уравнение (7.5) перепишется в виде

.

Приравнивая правые части уравнений (7.7) и (7.8), определим

.

Подставив из уравнения (7.10) в уравнение (7.9), получим

.

Из уравнения (7.11)

.

Если учесть, что , тогда

.

Вывод: изменяется прямо пропорционально моменту сопротивления повороту.