Рулевая система своими руками

ВАЗ: тюнинг своими руками. Рулевое управление

Портал Kolesa.Ru продолжают серию публикаций про тюнинг автомобилей ВАЗ – как сделать его своими руками. В первом номере мы говорили про тюнинг подвески, сегодняшняя тема — рулевое управление.

Чтобы понять, в каком направлении можно доработать рулевое управление ВАЗ 2108-10, нужно для начала усвоить, какими же качествами пытались наделить машину инженеры на самом заводе. Для начала – автомобили переднеприводного семейства не были рассчитаны на установку усилителя руля. Это значит, что компенсировать большое усилие на руле можно было только установкой «длинной» рулевой рейки – с передаточным числом 3.9.

Что она дает? Из плюсов – достаточно «легкий» руль на низких и средних скоростях, что удобно в городе, особенно при парковке. Но если мы говорим про тюнинг ВАЗ, значит, нас интересует еще и острота рулевого управления, а она с такой рейкой невысока.

Ведущие производители тюнинг-аксесуаров предлагают компромиссное решение в виде спортивных рулей уменьшенного диаметра – 350 -320 мм. Они позволяют за один прием (без перехвата) повернуть колеса на больший угол, и не так сильно снижают «парковочные» удобства. В установочном комплекте, помимо самой баранки, должен быть предусмотрен переходник на ступицу, а сам руль должен быть с травмобезопасным стаканом.

Радикальное решение предлагают тюнинг-конторы, которые специализируются на мелкосерийном выпуске рулевых реек с меньшим передаточным числом. Такие механизмы в 3-4 раза дороже штатных, но отвечают спортивным требованиям, позволяя повернуть колеса от упора до упора за 2-2.5 оборота руля. Нужно отметить, что установка такой рейки не несет особых трудностей: места под шлицевые и крепежные соединения совпадают с заводскими. Только вот усилие на руле вырастет пропорционально снижению оборотов, что в повседневной эксплуатации обещает некоторые трудности.

После установки рулевой рейки необходимо сделать регулировку схождения, а заодно – и развала колес. И не только передних. Чтобы понять, как это повлияет на управляемость автомобиля, давайте разберемся, зачем вообще придумали эту операцию.

Довольно часто развал управляемых колес относят к стабилизирующим мероприятиям. Отчасти это так и есть – развал способствует стабилизации прямолинейного движения при одинаковых углах развала правого и левого колес.

Введение угла развала приводит к возникновению силы, которая прижимает колесо к ступице, но также он вызывает поперечную реакцию в контакте шин с дорогой – появляется угол бокового увода. Чтобы его компенсировать, инженеры предусмотрели операцию по регулировке схождения колес.

Схождение вызывает углы бокового увода, направленные в противоположную сторону в сравнении с углами бокового увода от развала колес – тем самым его компенсируя. Но какие настройки предусмотреть, если мы строим тюнинг-проект на базе ВАЗ?

Отметим, что поведение автомобиля «восьмого» семейства на дороге во многом определяет передний привод. Все мы знаем, что он удобен на скользком покрытии, позволяя интуитивно, сбрасывая газ при заносе, проходить повороты. Такое поведение автомобиля обусловлено недостаточной поворачиваемостью. Это значит, что в повороте передние колеса стремятся скользить наружу поворота, и теряют сцепление с дорогой быстрее задних. Для уверенного контроля над машиной управляемость лучше сместить в сторону нейтральной, когда колеса обеих осей в предельных режимах теряют сцепление одновременно, и машина скользит наружу поворота, не меняя своего курса. Такое поведение автомобиля можно настроить как раз отрегулировав развал-схождение колес.

Для того, чтобы снизить недостаточную поворачиваемость ВАЗ 2108-10, следует увеличить отрицательный развал и увеличить схождение передних колес, и уменьшить отрицательный развал и схождение задних колес.

Есть ряд других мер по настройке поворачиваемости, близкой к нейтральной – например, уменьшение диаметра передних колес, снижение заднего клиренса, уменьшение давления в шинах на колесах задней оси, но подробней об этом мы поговорим в следующих статьях.

Рулевая машинка из HDD

Секрет Мастера продолжает тему применения сломанных или ненужных вещей для изготовления интересных поделок. Мастер предлагает вам своими руками сделать самодельную рулевую машинку для системы радиоуправления моделями. Изобретение не требует никаких покупных деталей!

Как сделать рулевую машинку своими руками

Мастер не раз обсуждал на страницах сайта тему применения деталей от старого или сломанного накопителя на жестких дисках (например, ваза или ветряк). Самое популярное применение старого HDD это извлечение для поделок магнитов из линейного двигателя привода головок. Мастер один раз дал применение неразобранному линейному двигателю, изготовив из него динамик. При внимательном рассмотрении линейный двигатель это готовый серво мотор для управления, например плавающей моделью. Коромысло с катушкой это механизм для управления пером руля судомодели. Эксперименты с подачей напряжения на катушку двигателя показали ее высокую чувствительность и достаточное усилие в коромысле при напряжении от 3 Вольт и выше.

Для поделки потребуется старый или поломанный HDD. Для примера взят HDD производства IBM. Из инструмента для разборки потребуются отвертки звездочки. Также необходим канцелярский нож, паяльник, плоскогубцы, ножницы и клеящий термопистолет. Для резки основания HDD подойдет пила по металлу или болгарка. Из дополнительных материалов необходим кусок стальной мягкой проволоки, старая пластиковая карточка и два медных проводка в изоляции.

1. Разборка HDD. Процесс разборки HDD не раз обсужден в сети. Вы можете его посмотреть на видео. Важно аккуратно обращаться с шлейфом выходящим из коромысла. Магниты двигателя ни в коем случае не отделяем от магнитопровода. Смотри фото и видео.

2. Подпайка проводников. Обрезаем ножом шлейф с коромысла. Находим контакты катушки управления линейного двигателя и припаиваем к контактам два проводника. Место пайки можно усилить нанесением термоклея.

3. Уменьшение. Сборка. Проверка. Коромысло и магнитная система крепится на основании HDD. Для создания полноценной рулевой машинки необходимо своими руками уменьшить основание HDD. Делаем это пилой по металлу или УШМ. Смотри фото и видео. Устанавливаем коромысло и магнитную систему на место. Ограничители хода коромысла необходимо снять или обрезать. После сборки работу машинки можно проверить подавая напряжене разной полярности на проводники катушки линейного двигателя. Коромысло должно отклоняться и влево и вправо.

Серво мотор для испытаний смонтирован в радиоуправляемый корабль. Пример изготовления руля показан на фото и видео. Для крепление пера руля применена стальная проволока, которая сгбается по месту плоскогубцами. Перо руля сделано из пластиковой карточки и вырезано ножницами. Проволока и перо руля фиксируются термоклеем. Крючок на другом конце проволоки необходим для центровки руля при отсутствии питающего напряжения. Центровка осуществляется пружинкой или резинкой (смотри фото со стрелкой). Сама рулевая машинка устанавливается в гнездо на корпусе модели. Смотри фото и видео.

Рулевая машинка была испытана для управления колесного кораблика. Смотри второе видео. Подобная рулевая машинка была испытана еще на четырех типах корабликов с управлениеем воздушным рулем, двигателем и классическим рулем, причем на одном кораблике удалось получить новые свойства у данной поделки.

Из чего сделать рулевое управление на самодельный минитрактор?

Обычно рулевое управление на самодельный минитрактор требуется для того, чтобы не только усовершенствовать технику, но и облегчить целый ряд сельскохозяйственных работ. Мотоблок в том виде, в котором он продается, не всегда облегчает, например, процесс пахоты. Поэтому создание удобного мини-трактора — актуальный вопрос для большинства дачников.

Владельцам небольших земельных наделов такие самоделки позволяют сэкономить большое количество сил и денег. Купить готовый трактор может позволить себе не каждый. Вложения не оправдают себя. А вот соорудить подобную технику под силу любому человеку, умеющему держать гаечный ключ и читать чертежи.

Рабочий чертеж, подготовка инструмента и деталей

Первый этап работы часто вызывает недоумение. Есть мастера, не имеющие специального образования. Однако они способны создать шедевр из кучи металлолома. Весь процесс сборки они держат в голове и до конца сами не знают, что у них получится.

Профессиональный подход всегда предполагает наличие чертежа. Он позволяет выполнять работу поэтапно и заранее понимать, какие детали необходимо приобрести. Поэтому лучше набросать чертеж и схему сборки.

Инструмент, который потребуется в процессе работы, есть практически у каждого. Нужно приготовить:

• дрель;
• машинку с отрезным кругом, в народе ее называют «болгаркой»;
• сварочный электрический аппарат;
• гаечные ключи разных размеров.

В принципе, сборка может производиться любым способом. Если сварочного аппарата нет и не получится его найти, можно всю конструкцию крепить на болты. Необходимо приготовить сверла, электроды, болты и гайки. Кроме того, пригодится солидол или масло для смазки.

Создание рулевого управления основывается на принципе, который используется в отечественных автомобилях ВАЗ или ГАЗ-53. Можно брать уже готовую систему и подгонять ее по размеру. Обычно требуется укоротить вал. Управляться машина может и с помощью рулевых тяг. На раме должна быть укреплена и развернута к оператору коробка передач. Тормоз применяется барабанный гидравлический. Вместе с гидравлической системой нужно купить насос, который будет обеспечивать правильное движение масла по системе. Перед началом работы необходимо определить, какая нагрузка будет на минитрактор и какова мощность мотора.

Сборка и наладка оборудования

Рулевое управление позволяет двигать трактор в определенном направлении. В целом вся система состоит из рулевого механизма и рулевого привода. Различают два вида механизма:

• червячный;
• реечный.

Для трактора чаще всего используют червячный тип, поскольку он позволяет легко преодолевать неровности на дороге и имеет значительное число плюсов. Однако есть и минусы. Самый большой из них — это большое количество деталей и узлов. С течением времени образовываются люфты, устранять которые сложно. Реечный механизм проще и на сегодняшний день популярнее.

Работа над рулевым управлением начинается с правильной установки сиденья. Колени сидящего водителя не должны упираться в рулевые тяги. Иногда при создании самодельного трактора рукояти мотоблока остаются в качестве рулевого управления. Они удобны, но в том случае если движение осуществляется только вперед. Движение задним ходом затруднительно. Именно поэтому рекомендуется устанавливать рулевое колесо. Если система управляется с помощью рулевого колеса, оно должно быть отрегулировано по высоте.

Для того чтобы управлять минитрактором было не так сложно, используют гидравлические цилиндры. Самостоятельно их не изготовить. Лучше купить готовую систему. В продаже бывают устройства, разработанные специально для сельскохозяйственной техники.

Создавая рулевое управление самодельного минитрактора, используйте рулевую колонку от автомобиля ВАЗ-2106 или от любой другой машины. Колонка крепится болтом к рулевым тягам под углом 45°. Важно учитывать, что не всегда совпадают размеры рулевых тяг и колонки. Устранить проблему можно с помощью сварки, наваривая дополнительные лапы. Относительно колеса тяги должны быть под прямым углом. После всех работ регулируем развал-схождение колес.

В целом конструкция может быть простая, без пружин и прочего усиления. Поскольку большой нагрузки, как на автомобиле, все-таки нет. Иногда в механизме используется поворотный узел рулевого колеса, шаровая опора и поворотные кулаки.

Педали, необходимые для полноценной работы:

• сцепление;
• газ;
• тормоз.

Расположение педалей, высоту и направление также нужно подгонять. Как правило, если это старые части автомобиля ВАЗ, при монтаже на минитрактор они находятся высоко. Это неудобно. А вот тросы для педалей можно взять от старого скутера.

В процессе создания небольшого трактора все элементы нужно подгонять к адаптеру или делать, как говорится, под себя. Детали, особенно те, которые несут нагрузку, нужно прожигать сваркой на высоких амперах.

Как прикрепить рулевую колонку, можно придумать самостоятельно, исходя из конкретной конструкции вашего мотоблока.

Лучше не придумывать слишком мудрых конструкций и делать все проще.

Как сделать рулевое управление на мини трактор своими руками

Рулевое управление на мини трактор отличается от привычных автомобильных схем отсутствием подвески. Амортизация трактора осуществляется за счет колес и подпружиненного сиденья водителя. Тормоза на передних управляемых колесах отсутствуют. Это позволяет обойтись при самостоятельном изготовлении простой схемой управления. Данный материал рассматривает рулевое управление поворотом передних колес. Переломная схема управления выполняется другими деталями и по отличающейся принципиальной схеме.

Компоненты самодельной схемы рулевого управления (возможны варианты при определении конкретного набора деталей):

• рулевое колесо;
• рулевой вал с подшипниками;
• карданное соединение рулевого вала с фланцем рулевого колеса;
• опоры для подшипников рулевого вала;
• рулевая рейка в сборе или рулевой редуктор;
• рулевые тяги с шаровыми наконечниками;
• поворотные кулаки с полуосями;
• необходимые элементы крепления деталей рулевого управления – кронштейны, метизы.

На примере бывших в эксплуатации деталей автомобилей ВАЗ классика или восьмого или десятого семейства, рассмотрим изготовление рулевого управления мини трактора.

Основа от переднеприводного семейства ВАЗ.

Рулевая рейка в сборе имеет необходимые точки крепления к раме трактора. Потребует значительного уменьшения длин рулевых тяг, для уменьшения габаритной ширины трактора. Штатные рулевые валы укорачиваются. Для этого их отрезают в нужный размер и сваривают, либо изготавливают из подходящих по длине резьбовых шпилек или труб.

Поворотные кулаки дорабатываются установкой обрезанных полуосей в ступичный узел детали. На раму мини трактора устанавливаются кронштейны с верхними поворотными точками крепления кулаков. Тем самым создается вертикальная ось вращения поворотного кулака со ступицей. Для обеспечения вращения в узле без зазоров, рекомендуется использовать отрезанные части с установленным шаровым пальцем, которые крепят в верхнее и нижнее отверстия кулака.

Доработав рулевые тяги из рейки до нужной общей длины, изготавливаются точки крепления рейки к раме трактора. Рейка закрепляется.

В зависимости от размещения двигателя мини трактора и выбранного угла наклона рулевого колеса, на специальные кронштейны с подшипниками (скольжения или качения) устанавливаются рулевые валы. Их размещение не должно перекрывать ремонтный доступ к деталям двигателя.

На ступицы устанавливаются колеса требуемого размера, и проверяется максимальный угол поворота колес. Параллельность установки колес регулируется гайками рулевых тяг.

В процессе работы, детали рулевого механизма лучше крепить временными сварными прихватками, и проверять работоспособность всего узла с вывешенными колесами. Чтобы при управлении трактором сохранялось прямолинейное движение, геометрически выверенные точки установки очень важны. Окончательно обваривать кронштейны крепления узлов рулевого управления можно после проверки работоспособности всего механизма.

Выбор деталей от заднеприводных Жигулей, позволяет добиться наименьшей габаритной ширины мини трактора. Принципиально от вышеописанной процедуры отличается использованием рулевого редуктора вместо рулевой рейки, иной конфигурации рулевых тяг.

Мини трактор эксплуатируется на минимальных скоростях в полевых условиях, поэтому изготовление рулевого управления самостоятельно вполне допустимо для каждого, кто привык работать со слесарным инструментом, и имеет навыки сварочных работ.

Картинг своими руками. Рулевой механизм

Рулевой картинг механизм прост, но очень важен, поэтому стоить пробежаться еще раз.

Картинг своими руками. Рулевые тяги разной длинны.

При создании картинга своими руками, возникает вопрос: Как лучше сделать рулевые тяги: равной длины или одна короче другой?

Первый вариант рулевого механизма, рычаги поворотных кулаков соединены между собой длинной рулевой тягой.С рулевой сошкой соединен один из них, с помощью короткой тяги.

Основное достоинство такой системы, это правильная кинематика поворота и простая регулировка, что очень важно для тех кто решил построить картинг своими руками.

В этом варианте, при любом угле поворота передних колес их взаимное положение не будет зависеть от поворота рулевого механизма. Поворот каждого колеса четко определен.

Картинг своими руками. Рулевые тяги равной длины.

Система же с двумя короткими тягами, такими достоинствами не обладает.

Рулевая сошка соединяется с поворотными кулаками при помощи двух рулевых тяг.

Движение обоих колес между собой не связанно, то есть поворот каждого определяется поворотом рулевого колеса картинга.

Кинематическая связь передних колес, которая была в первом варианте нарушена.

Системы с длинной и короткой рулевой тягой позволяют добиться точной кинематики поворота.
Но наибольшее распространение получил вариант с двумя рулевыми тягами, равной длинны.Хотя и не понятно, почему. Чуть меньшая масса не является таким уж достоинством.

Картинг своими руками. Кинематика рулевого механизма.

Если Вы решили начать проектировать картинг своими руками, то следует учесть, что правильная кинематика рулевого механизма имеет очень важное значение.

В автомобилях которые мы используем для повседневных перемещений, необходима установка передних колес, при которой их оси будут пересекаться в некоторой точке S, при этом автомобиль двигается без скольжения.

Естественно это хорошо лишь до момента начала заноса. Поэтому если мы строим картинг своими руками для гонок, та нам необходимо чтобы внешнее колесо поворачивалось на больший угол, чем внутренне.

От чего же будет зависеть разность углов поворотов обоих передних колес?

Только от направления рычагов поворотных кулаков.

То есть, если мы установим кулаки поворотных рычагов параллельно друг другу, то и оба колеса в любом положении будут параллельны.

Если мы установим своими руками рычаги так, что их оси пересекутся сзади, то внутренне колесо будет поворачивать на больший угол.

С увеличением сходимости рычагов будет увеличиваться и разность углов поворота внешнего и внутреннего колеса.

Если оси рычагов поворотных кулаков сходятся впереди, то внешнее колесо будет поворачиваться на больший угол.

При проектировании картинга своими руками, следует учесть, что все изменения в рулевом механизме картинга, следует рассматривать с учетом и других параметров: жесткость картинг рамы , вид картинг шин, основные размеры.

Поэтому подбор правильной кинематики возможен скорее всего опытным путем.

Также следует уделить внимание подбору отношения длин рычага поворотного колеса и рулевой сошки.

Если отношение мало, то управляемость карта будет недостаточной. При большом отношении ограничивается максимальный угол поворота передних колес.

Оптимальным считается отношение длин в пределах 0,7-0,6. О,5 очень мало, и даже на прямом участке могут возникнуть трудности с управлением.

Если вы собираете картинг своими руками и у вас возникли трудности с подбором рулевых тяг с шаровыми шарнирами, то вполне допускается изготовление наконечников тяг своими руками с резинометаллическими втулками.

У них есть недостатки, но главное достоинство, что их можно выполнить в условиях гаража. Один из наконечников выполняется вворачиваемым, для более точной регулировки применяется мелкая резьба.

Как мы рассматривали ранее, рычаг поворотного кулака, может быть приварен или выполнен монолитным, но это только в заводских условиях. Рычаги поворотных кулаков могут быть выполнены из стального листа или прутка. Помимо сварки, могут крепится к кулаку при помощи болтов.