Меню

Что такое травмобезопасная регулировка рулевой колонки



Травмобезопасные рулевые механизмы.

Травмобезопасный рулевой механизм является одним из элементов пассивной безопасности автомобиля.

Рулевой механизм может быть причиной серьезной травмы водителя при лобовом столкновении автомобиля с препятствием. Травма может быть нанесена при смятии передней части автомобиля, когда весь рулевой механизм перемещается в сторону водителя. Поэтому картер рулевого механизма необходимо располагать в таком месте, где деформация при лобовом столкновении будет наименьшей.

Водитель может получить травму также при резком перемещении вперед в результате лобового столкновения. Ремни безопасности при слабом их натяжении не предохраняют от столкновения с рулевым колесом или рулевым валом, когда перемещение вперед составляет 300 – 400 мм. Для пассажиров такое перемещение обычно не приводит к опасным последствиям.

По статистике лобовые столкновения автомобилей составляют свыше 50% всех дорожно-транспортных происшествий. Вследствие этого как международные, так и национальные правила предписывают установку на автомобилях травмобезопасных рулевых механизмов.

Существуют травмобезопасные рулевые механизмы различных конструкций. Основное требование к ним – поглощение энергии удара, и следовательно, снижения усилия, наносящего травму водителю.

Первоначально для придания рулевым механизмам травмобезопасных свойств устанавливали рулевое колесо с утопленной ступицей и с двумя спицами, что позволило значительно снизить тяжесть наносимых повреждений при ударе. В дальнейшем, кроме этого, стали устанавливать специальный энергопоглощающий элемент.

На рис. 17 приведен рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2121. Здесь рулевой вал состоит из трех частей, связанных карданными валами. При лобовом столкновении, когда передняя часть автомобиля деформируется, рулевой вал складывается, при этом перемещение верхней части рулевого механизма внутрь салона незначительно. Перемещение рулевого механизма сопровождается некоторым поглощением энергии удара на деформацию кронштейна крепления рулевого вала.

Рис. 17. Травмобезопасный рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2121

Особенность крепления кронштейна заключается в том, что два из четырех болтов 1 (передние) крепят кронштейн через пластинчатые шайбы, которые при ударе деформируются и проваливаются через прямоугольные отверстия кронштейна, а сам кронштейн деформируется, поворачиваясь относительно фиксированных точек крепления.

Рис. 18. Травмобезопасный рулевой механизм автомобиля ГАЗ-3102:

1 – фланец; 2 – предохранительная пластина; 3 – резиновая муфта

На автомобилях автомобиля ГАЗ-3102 энергопоглощающий элемент травмобезопасного рулевого механизма представляет собой резиновую муфту, установленную между верхней и нижней частями рулевого вала (рис. 18).

В ряде зарубежных конструкций энергопоглощающим элементом рулевого механизма служит сильфон, соединяющий рулевое колесо с рулевым валом (рис. 18, а) и сам рулевой вал, в верхней части представляющий собой перфорированную трубу (рис. 18, б). На рисунке показаны последовательно фазы деформации перфорированной трубы и максимальная деформация, которая для этой конструкции значительна.

Рис. 18. Травмобезопасный рулевой механизм автомобиля ГАЗ-3102:

а – с энергопоглощающим сильфоном; б – с перфорированным трубчатым рулевым валом

Некоторое применение нашли энергопоглощающие элементы рулевых механизмов, в которых две части рулевого вала соединяются при помощи нескольких продольных пластин, привариваемых к концам соединяемых валов и деформирующихся при ударе. Такое энергопоглощающее устройство носит название «японский фонарик».

1. Назначение и принцип действия рулевого управления.

2. Что такое стабилизация колес и чем обеспечивается.

3. Конструкция рулевых механизмов:

4. Конструкция рулевых приводов:

— схемы рулевых трапеций;

— конструкция рулевых приводов при зависимой и независимой подвесках.

5. Назначение и принцип действия гидроусилителей рулевых управлений.

6. Назначение и принцип действия электроусилителей рулевого управления.

7. Конструкция и работа рулевого управления:

— автомобилей ГАЗ повышенной проходимости;

8. Устройство и работа травмобезопасных рулевых управлений.

Рулевое управление автомобиля ВАЗ-2108

Рулевое управление автомобиля ВАЗ2101

Гидравлический привод рулевого управления автомобиляГАЗ66

Гидравлический привод рулевого управления автомобиля ЗИЛ

Рис. 7.4. Детали рулевого механизма ВАЗ-2108.1 — кольцо втулки рейки; 2 — опорная втулка рейки; 3 — картер рулевого ме­ханизма; 4 — игольчатый подшипник; 5 — приводная шестерня; б — шариковый подшипник; 7 — стопорное кольцо; 8 — защитная шайба; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — гайка подшипника; 11 — стопорная шайба; 12 — пыльник; 13 — защитный колпак; 14 — рейка; 15 — упор рейки; 16 — уплотнительное кольцо; 17 — стопорное кольцо; 18 — гайка упора; 19 — хомут; 20 — защитный чехол; 21 — распорное кольцо; 22 — внутренний наконечник рулевой тяги; 23 — со­единительная пластина; 24 — стопорная пластина; 25 — болт крепления тяги к рейке; А и В — метки

При сборке особое внимание обращайте на то, чтобы в картер рулевого механизма не попали грязь, стружка или другие инородные тела.
37,5о,2
19 20

Рис. 7.5. Разрез рулевого механизма:1 — защитный колпак; 2 — картер рулевого механизма; 3 — рейка; 4 — приводная шестерня; 5 — внутренний наконечник рулевой тяги; 6 — распорная втулка; 7 — болт крепления рулевой тяги; 8 — соединительная пластина; 9 — опорная втулка; 10 — опора рулевого механизма; 11 — опорная втулка рейки; 12 — за­щитный чехол; 13 — хомут; 14 — ограничительное кольцо рейки; 15 — уплотнительное кольцо упора рейки; 16 — гайка; 17 — упор рейки; 18 — роликовый подшипник; 19 — шари­ковый подшипник; 20 — стопорное кольцо; 21 — уплотнительное кольцо гайки; 22 — гайка крепления подшипника шестерни; 23 — пыльник

Источник

Травмобезопасное рулевое управление

Травмобезопасное рулевое управление является одним из конструк-тивных мероприятий, обеспечивающих пассивную безопас­ность автомобиля – свойство уменьшать тяжесть последствий до­рожно-транспортных про-исшествий. Рулевой механизм рулевого управления может нанести серь-езную травму водителю при лобовом столкновении с препятствием при смятии передней части автомобиля, когда рулевой механизм перемещается в сторону водителя.

Водитель также может получить травму от рулевого колеса или рулевого вала при резком перемещении вперед вследствие лобового столкновения, когда при слабом натяжении ремней безопасности перемещение составляет 300. 400мм. Для уменьшения тяжести травм, получаемых водителем при лобовых столкновениях, которые составляют более 50% всех дорожно-транспортных про­исшествий, применяют различные конструкции травмо-безопасных рулевых механизмов. С этой целью кроме рулевого колеса с утопленной ступицей и двумя спицами, позволяющими значительно снизить тяжесть наносимых травм при ударе, в рулевом механизме устанавливают специальное энергопоглощающее уст­ройство, а рулевой вал часто выпол-няют составным. Все это обес­печивает незначительное перемещение руле-вого вала внутрь ку­зова автомобиля при лобовых столкновениях с препят-ствиями, автомобилями и другими транспортными средствами.

На рис. 2.6, а представлен рулевой механизм легкового авто­мобиля, рулевой вал которого состоит из трех частей, соединен­ных карданными шарнирами 2, а роль энергопоглощаюшего уст­ройства выполняет специ-альное крепление рулевого вала к кузо­ву автомобиля. При лобовом столк-новении, когда передняя часть автомобиля деформируется, рулевой вал складывается и незна­чительно перемешается в салон кузова автомобиля. При этом крон­штейн крепления рулевого вала деформируется и поглощает часть энергии удара.

Рулевой механизм с энергопоглошаюшим устройством сильного типа показан на рис. 2.6, б. Рулевое колесо соединено с рулевым валом метал-лическим гофрированным цилиндром, ко­торый при столкновении дефор-мируется, частично поглощает энергию удара и обеспечивает небольшое перемещение рулевого вала в сторону водителя.

На рис. 2.6, в представлен рулевой механизм, у которого верх­няя часть рулевого вала выполнена в виде перфорированной трубы 4. Показаны также последовательный процесс и максимальная деформация верхней части рулевого вала, которая весьма значительна.

В травмобезопасных рулевых управлениях легковых автомоби­лей применяются и другие энергопоглощаюшие устройства, ко­торые соединяют составные рулевые валы. К ним относятся рези­новые муфты специальной

конструкции, а также устройства типа «японский фонарик», которые выполнены в виде нескольких про­дольных пластин, приваренных к концам соединяемых частей ру­левого вала. При столкновениях резиновая муфта разрушается, а соединительные пластины деформируются и уменьшают переме­щение рулевого вала внутрь салона кузова.

Рис. 2.6 – Травмобезопасные рулевые механизмы: a – рулевой вал, состоящий из трех частей; б – рулевой вал с энергопоглощающим устройством сильфонного типа; в – рулевой вал с перфорированной трубой; 1 – кронштейн; 2 – карданный шарнир; 3 – цилиндр; 4 – труба

Дата добавления: 2015-09-14 ; просмотров: 127 ; Нарушение авторских прав

Источник

5.Травмобезопасный рулевой механизм

При лобовых ударах серьезную опасность для водителя представляет рулевое колесо, которое часто причиняет тяжелые ранения. Поэтому ступицу рулевого колеса глубоко утапливают и обкладывают мягкими материалами. Рулевую колонку часто выполняют из перфорированного металла, так что при ударе она деформируется, поглощая пластическую энергию (рис. 4, а).

Предусматриваются и другие меры защиты, снижающие тяжесть последствий столкновения: возможность перемещения рулевого колеса и рулевой колонки (рис.4, б) и поглощения ими энергии удара, равномерного распределения удара рулевого колеса по поверхности груди водителя (рис. 4, в), а также складывающийся рулевой вал (рис. 4, г)

Рисунок 4-Канструкции травмобезопасных рулевых колонок.

где:1- карданные шарниры.

6. Технические требования к рулевому управлению по гост р 41.12-2001

6.1 Во время испытаний на столкновение порожнего транспортного средства в снаряженном состоянии и без манекена, с барьером и при скорости 48,3 км/ч (30 миль/ч) верхняя часть рулевой колонки и рулевого вала не должна перемещаться назад в горизонтальном направлении и параллельно продольной оси транспортного средства более чем на 12,7 см и в вертикальном направлении вверх более чем на 12,7 см, при этом оба размера рассматриваются по отношению к какой-либо точке транспортного средства, которая не переместилась в результате этого столкновения (под термином «по горизонтали подразумевается: в горизонтальной плоскости по отношению к салону неподвижного транспортного средства перед испытанием, а не а горизонтальной плоскости по отношению к грунту во время движения транспортного средства, а пол термином «по вертикали- подразумевается: в вертикальной плоскости, перпендикулярной горизонтальной плоскости, определенной понятием «по горизонтали» и направленной вверх).

6.1.1 Если транспортное средство приводится в движение с помощью электродвигателя, то испытание на столкновение, предписанное в пункте 6.1, проводится с установленным общим выключателем тягового аккумулятора в положение «ВКЛЮЧЕНО». Кроме того, в ходе проведения испытания и после него должно обеспечиваться выполнение нижеследующих предписаний:

6.1.1.1 моноблоки должны оставаться закрепленными в местах их установки.

6.1.1.2 жидкий электролит не должен попадать в отделение для пассажиров; допускается небольшая утечка, но за пределами транспортного средства и при условии, что объем жидкости, которая была пролита в течение первого часа после испытания, не превышает 7 % от общего объема жидкого электролита в тяговом аккумуляторе.

6.2 Если рулевая колонка сталкивается с моделью туловища, которая ударяется об эту колонку с относительной скоростью не менее 24,1 км/ч (15 миль/ч), то сила, с которой рулевая колонка воздействует на модель туловища, не должна превышать 1,111 даН (дека Ньютон) (11,11Н).

6.3 Если рулевое колесо подвергается удару со стороны ударного элемента, который сталкивается с ним с относительной скоростью 24,1 км/ч, то в соответствии с требованиями, указанными в приложении 5 ГОСТ Р 41.12-2001, замедление ударного элемента в общей сложности не должно превышать 80 g в течение более чем 3 миллисекунд. Замедление должно всегда составлять менее 120 g для КЧХ 600 Гц. (Комплексная частотная характеристика)

6.4 Рулевое управление должно быть спроектировано, сконструировано и установлено таким образом, чтобы:

6.4.1 до испытания на удар, указанного в пунктах 6.2 и 6.3, ни на одном из участков поверхности рулевого управления, которые обращены к водителю и которых может коснуться сфера диаметром 165 мм, не было опасных неровностей или острых граней с радиусом кривизны менее 2,5 мм;

6.4.1.1 после любого испытания на удар, указанного в пунктах 6.2 и 6.3, на том участке поверхности рулевого управления, который обращен к водителю, не было никаких острых или неровных граней, которые могли бы увеличить опасность или серьезность ранений водителя. Незначительные трещины и разрывы на поверхности не принимаются во внимание.

6.4.1.1.1 В том случае, если имеется выступающая деталь, изготовленная из нежесткого материала твердостью менее 50 единиц по шкале Шора А и смонтированная на жесткой опоре, требования пункта 6.4.1.1 применяются лишь к жесткой опоре.

(Твердость по Шору — один из методов измерения твердости материалов. Как правило, используется для измерения твердости низкомодульных материалов. Обычно — полимеров: пластмасс, эластомеров, каучуков и продуктов их вулканизации.

Метод и шкала были предложены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах. Он же разработал соответствующий измерительный прибор, называемый дюрометром

Метод позволяет измерять глубину начального вдавливания, глубину вдавливания после заданных периодов времени или и то и другое вместе.

Для измерения дюрометром Шора применяется несколько шкал (в общей сложности 12 шкал), используемых для материалов с различными свойствами. Две наиболее распространенных шкалы — тип A и тип D. Шкала типа A предназначена для более мягких материалов, в то время как D для более твердых. Все шкалы делятся от 0 до 100 условных единиц, при этом высокие значения соответствуют более твердым материалам).

6.4.2 Рулевое управление должно быть спроектировано, сконструировано и смонтировано таким образом, чтобы на нем не было элементов или вспомогательных приспособлений, включая привод сигнального прибора и элементы обшивки, за которые могут зацепиться одежда или украшения водителя в обычных условиях управления транспортным средством.

6.4.3 Если рулевое управление не входит в комплектное оборудование, то оно должно отвечать спецификациям, которые проверяются в ходе испытаний в соответствии с 2.1.3 приложения 4 и 2.3 приложения 5 ГОСТ Р 41.12-2001.

Установка рулевого управления осуществляется только при подаче заявки на его официальное утверждение в качестве отдельного механизма. Рулевое управление испытывается в полностью укомплектованном виде. Рулевое колесо должно устанавливаться таким образом, чтобы минимальное ударное расстояние между ним и испытательным стендом составляло 100 мм. Рулевой вал должен быть жестко закреплен на испытательном стенде таким образом, чтобы он не перемещался от удара.

6.4.4 В случае «универсального органа рулевого управления» эти требования должны удовлетворяться в отношении:

6.4.4.1 всех возможных углов наклона рулевой колонки, причем испытание должно проводиться, по крайней мере, для максимального и минимального углов наклона рулевой колонки в отношении всех официально утвержденных типов транспортных средств, для которых предназначается это рулевое управление;

6.4.4.2 всех возможных положений ударного элемента и макета туловища по отношению к рулевому управлению, причем испытания должны проводиться, по крайней мере, для среднего положения на всех официально утвержденных типах транспортных средств, для которых предназначено это рулевое управление. В тех случаях, когда используют рулевую колонку, она должна быть такого типа, который соответствовал бы «наихудшим» условиям.

6.4.5 Если для установки единого типа органа рулевого управления на различные рулевые колонки применяются переходные устройства и если можно показать, что при использовании таких переходных устройств характеристика поглощения энергии системы является аналогичной, то все испытания можно проводить с переходным устройством одною типа.

Всем известно выражение: «Лучшее лечение это — профилактика». Поэтому каждый раз, «общаясь» со своим автомобилем снизу (на смотровой яме или эстакаде), одним из первых дел следует проверить элементы рулевого привода и механизма. Все защитные резинки должны быть целы, гайки зашплинтованы, рычаги в шарнирах не должны болтаться, элементы рулевого управления не должны иметь механических повреждений и деформаций. Люфты в шарнирах привода легко определяются, когда помощник покачивает рулевое колесо, а вы на ощупь, по взаимному перемещению сочлененных деталей, находите неисправный узел. К счастью времена всеобщего дефицита прошли, и есть возможность приобрести качественные детали, а не те многочисленные подделки, которые выходят из строя через неделю эксплуатации, как это было в недавнем прошлом.

Решающую роль в долговечности деталей и узлов автомобиля играют стиль вождения, состояние дорог и своевременное обслуживание. Все это влияет и на срок службы деталей рулевого управления. Когда водитель постоянно дергает руль, крутит его на месте, прыгает по ямам и устраивает гонки по бездорожью — происходит интенсивный износ всех шарнирных соединений привода и деталей рулевого механизма. Если после «жесткой» поездки ваш автомобиль при движении стало уводить в сторону, то в лучшем случае вы обойдетесь регулировкой углов установки передних колес, ну а в худшем — затраты будут более ощутимы, так как придется заменить поврежденные детали. После замены любой из деталей рулевого привода или при уводе автомобиля от прямолинейного движения необходимо отрегулировать «сход-развал» передних колес. Работы по этим регулировкам следует проводить на стенде автосервиса с использованием специального оборудования.

Список использованных источников

1. Жолобов Л.А. Устройство и техническое обслуживание автомобиля.- Ростов-на-Дону, 2002

2. Кисликов Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. М., 1990

3. Техническая эксплуатация автомобиля: Учебник для ВУЗов/ Кузнецов Е.С., Воронов В.П.- М. Транспорт, 1991.-413 с.

4.ГОСТ Р 41.12-2001 (Правила ЕЭК ООН N 12) Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя от удара о систему рулевого управления.

Источник

Читайте также:

  1. Oslash; 1.2. Управление окнами
  2. R расходы на производство, обслуживание и управление производством
  3. VII. УПРАВЛЕНИЕ АССОЦИАЦИЕЙ
  4. Адаптивное управление
  5. Активы, активные операции, управление активами.
  6. Беспредложное управление
  7. ВАРИАЦИИ (ИЗМЕНЧИВОСТЬ) И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ
  8. Вниз с управлением временем, вверх с революцией времени
  9. Всеобщее управление качеством (TQM).
  10. Глава 28 ТРЕТИЙ РАССКАЗ ЗНАХАРЯ. УПРАВЛЕНИЕ ЗДОРОВЬЕМ. ТАЙНА ТАМПЛИЕРОВ. ЭГРЕГОРЫ