Гальмова система. Гальмовий механізм роботи

При виборі і обгрунтуванні конструкції гальмового механізму необхідно виходити з умови створення необхідного моменту тертя при забезпеченні мінімальних розмірів, маси, високої надійності, стабільності ефективності дії, відсутності самозаклинювання і рішення загальнотехнічних вимог.

Для забезпечення ефективної роботи гальмової системи граничне значення моменту тертя гальмового механізму М_т повинно відповідати значенню гальмового моменту на колесі автомобіля М_τ.

Гальмовий момент на колесі автомобіля дорівнює:

(106)

де Z_τ – вертикальна реакція опорної поверхні, Н

r_g – динамічний радіус колеса; м;

φ_розр = 0,6 – розрахункове значення коефіцієнту зчеплення.

(107)

де a,b – відповідно відстань від вертикалі центру мас автомобіля до осей коліс передньої і задньої осей; м;

h_g - висота центру мас автомобіля; м;

- коефіцієнти розподілу гальмових сил (при a=b, K_τ = 1,3…1,6, при a > b, K_τ = 0,8…1,0).

 

Значення a,b i h_g визначені при виконанні тягового розрахунку автомобіля.

Значення реакцій опорної поверхні до коліс попередньої Z_τ1 і задньої осі Z_τ1 визначаються із виразів:

 

; (108)

де G_a – повна вага автомобіля, Н;

L – повздовжня база автомобіля, м.

 

Гальмовий момент коліс задніх коліс в разі гальмування їх стоянковим гальмом дорівнює:

 

(109)

де α – кут ухилу дороги, який відповідає ухилу:

- 16% - для транспортних засобів з повним навантаженням;

- 23% - для легкових автомобілів, інших модифікацій для перевезення вантажів, а також автобусів у спорядженому стані;

- 31% - для вантажних автомобілів і автопоїздів у спорядженому стані.

Момент тертя М_тер гальмового механізму, необхідний для гальмування автомобіля, визначають залежно від типу і схеми гальмового механізму (табл.).

Визначення сили Р, яка здійснює притискання гальмових колодок до барабанів (дисків), виконується при порівнянні значень гальмового моменту на колесі автомобіля М_τ і моменту тертя, який повинен бути створений в гальмовому механізмі М_тер. Чисельне значення сили Р є вихідним для розрахунку гальмового приводу.

В розроблюваній конструкції гальмового механізму при використанні курсового проекту необхідно передбачити засоби для регулювання зазору між зовнішньою поверхнею накладки гальмової колодки та поверхнею барабана (диска) по можливості зобезпечити автоматичне виконання цієї операції.

Гальмовий привод.

Для робочої гальмової системи переважними є два види приводів – гідравлічний і пневматичний, в меншій мірі використовуються механічні і комбіновані приводи.

Гідравлічний привод відрізняється високою швидкодією, простотою конструкції, малими габаритними розмірами, малою масою і вартістю. При цьому він має обмежене силове передавальне число, що приводить до необхідності використання підсилювачів і ускладнення конструкції.

Пневматичний привод має складну конструкцію, більший час спрацьовування, значні габаритні розміри, більшу масу і високу вартість. Пневматичний привод дозволяє одержати більш приводні сили, а також простими засобами здійснити з’єднання з тягачем гальмових механізмів причіпних ланок.

Механічний привод переважно використовується для ручних стоянкових гальм.

Комбінований гальмовий привод являє собою в більшості випадків синтез елементів гідравлічного і пневматичного приводів.

При обранні і обгрунтуванні типу та конструкції гальмового приводу необхідно передбачити міри забезпечення оптимального розміру гальмових сил між колесами автомобіля, плавності спрацювання та його мінімального гасу, довговічності, надійності і простоти конструкції, зручності користування.

Підвищення надійності роботи гальмового приводу може бути досягнутим при виконанні двоконтурних систем з роздільним підведенням енергій до колії різних осей. Для використання елементів робочої гальмової системи в якості запасної доцільно використовувати привод стоянкової системи до колісних гальмових механізмів.

Після вибору і обгрунтування типу приводу необхідно визначити конструкцію його основних механізмів і пристроїв.

Кінематичне U_k i силове U_p числа гальмового приводу визначаються за виразами:

; (110)

де S_n – робочий хід педалі або важелів гальма (для вантажних автомобілів S_n = 80…100 мм; для легкових - S_n = 70…75мм);

- сумарне переміщення кінців колодок у місці їх з’єднання з поршнями або розтискними кулаками (å S_k = 3…6мм);

P_пед – сила натискання на гальмову педаль під час гальмування автомобіля;

åР_гм – сумарне зусилля натискання на кінці колодних поршнів або розтискних кулаків.

 

Силове передаточне число гальмового привода u _п визначається за умови рівності тисків, які виникають від сили Р_пед натискання на гальмову педаль (при гідравлічному приводі) або від сили тиску повітря (при пневматичному приводі) і сил, які розтискають колодки гальмового механізму (рис. 28).

Для гідравлічного гальмового приводу:

; (111)

де d _рц – діаметр робочого гальмового циліндра;

d _гц – діаметр головного гальмового циліндра;

h _пр = 0,95…0,97 – ККД гідравлічного гальмового приводу;

– передаточне число гідравлічної частини приводу;

= u_м – передаточне число механічної частини приводу.

Згідно діючих нормативів силове передаточне число гідравлічного приводу повинно мати такі значення:

для вантажних автомобілів u _р=50…60;

для легкових автомобілів u _р=30…40.

Середні значення тиску робочої рідини в системі гідравлічного гальмового приводу =2…3 МПа, а в умовах аварійного гальмування – =7…10 МПа.

Для загальмовування автомобіля водій повинен прикласти до педалі автомобіля зусилля :

; (112)

де - сумарна гальмівна сила, яка діє на колеса автомобіля.

Під час робочого гальмування згідно діючих нормативів , а аварійного гальмування .

Якщо обчислене значення , то у гальмовому приводі необхідно передбачити використання підсилювача.

Силове передаточне число пневматичного гальмового приводу:

; (113)

де: і - геометричні параметри приводу гальмового механізму;

– ККД механічних елементів приводу.

Згідно діючих нормативів силове передаточне число пневматичного гальмового приводу повинно бути , тиск повітря в гальмовій системі МПа.