Требования к тормозному управлению

 

1. Минимально возможное время срабатывания.

2. Максимальное тормозное замедление.

3. Сохранение управляемости и устойчивости движения в процессе торможения (исключение заноса).

4. Малые затраты энергии водителем на торможение (в городе происходит 2…3 торможения на один километр пути).

5. Пропорциональность между усилием на педали и тормозным моментом на колесах.

6. Плавность срабатывания тормозов.

7. Сохранение эффективности торможения при длительном непрерывном или циклическом процессах торможения.

8. Сохранение тормозных качеств не ниже номинальных в процессе длительной эксплуатации тормозов.

9. Автоматическое затормаживание прицепных звеньев автопоезда при отрыве от тягача в процессе движения.

 

26.2. Классификация тормозного управления

 

1. По назначению

1) Основная тормозная система (служебная).

2) Стояночная тормозная система.

3) Вспомогательная (тормоз-замедлитель).

4) Аварийная.

5) Противооткатная (башмаки).

2. По типу тормозного механизма

1) Барабанные колодочные.

2) Барабанные ленточные.

3) Дисковые.

4) Комбинированные.

3. По компоновке

1) Колесные.

2) Полуосевые.

3) Центральные (трансмиссионные).

4. По типу привода

1) С механическим приводом.

2) Гидравлическим.

3) Пневматическим.

4) Электрическим.

5) Комбинированным.

5. По типу усилителя привода

1) Без усилителя.

2) Вакуумный усилитель.

3) Пневматический усилитель.

4) Электрический усилитель.

 

26.3. Выбор основных параметров колодочных тормозных механизмов

Схема барабанного колодочного тормозного механизма с гидравлическим приводом показана на Рис. 26.1., а чертеж – на рис. 26.2.

F1
F2
b
a
y2
y2∙μ
y1∙μ
y1
β2
β1
c
c
R
R

Рис. 26.1. Расчетная схема барабанного тормозного механизма

 

Чертеж барабанного колодочного тормозного механизма (гидравл.):

 

Рис. 26.2. Барабанный тормозной механизм

Из условий сцепления колеса с опорной поверхностью максимальный потребный тормозной момент определится:

(26.1)

здесь mT – величина перераспределения нормальной нагрузки на ось при торможении (mT =1,2…1,4).

Для двухколодочного тормозного механизма тормозной момент равен сумме тормозных моментов, развиваемых каждой колодкой:

(26..2)

Для оценки привода формулу (26.2) надо раскрыть и представить в более общем виде. Для этого надо найти выражения для у1 и у2 и подставить в формулу (26.2).

Из Рис. 26.1 видно:

,

,

. (26.3)

Аналогично для правой колодки:

(26.4)

Подставляя (26.3) и (26.4) в (26.2) получим:

(26.5)

Это важное уравнение для решения ряда задач. МТ – известно из условий сцепления по формуле (26.1). Подставив МТ в (26.5) можно определить требуемые величины разжимных сил и геометрические параметры тормозного механизма.

Например, для расчета тормозного привода надо знать потребные разжимные усилия F1 и F2 ,которые позволят реализовать МТmax.

1. При использовании гидравлического привода тормозов или разжимного кулака плавающего типа, разжимные силы F1 = F2 = F.

В таком случае в уравнении (26.5) разжимное усилие F можно вынести за скобки и выразить, как неизвестное, а вместо МТ подставить его выражение из уравнения (26.1):

(26.6)

Подставив в (26.6) значения параметров, определим численное значение силы F. Подставляя эту величину в (26.3) и (26.4) определим значения сил N1 и N2.

2. Для разжимного механизма с жестким кулаком (тормозной механизм барабанный колодочный с пневматическим приводом на рис. 26.3) после приработки фрикционных накладок выравниваются результирующие нормальных сил (N1 и N2), а силы F1 и F2 будут разными.

В уравнениях (26.3) и (26.4) для данного случая левые части получаются равными, можно приравнять правые и выразить F2 через F1:

(26.7)

Уравнение (26.7) подставляем в (26.5) и решаем относительно F1. Далее, подставив численные значения параметров в это уравнение, находим численное значение F1. Затем, подставив численное значение F1 в (26.7), определяем численное значение F2 . Подставляя численные значения F1 и F2 в уравнения (26.3) и (26.4) можно получить значения сил нормального давления на фрикционные поверхности N1 и N2.

 
N1
N2
F2
F1

Рис. 26.3. Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом

 

26.4. Оценка работоспособности тормозного механизма

 

После подбора и расчета основных параметров тормозного механизма (см. предыдущий раздел) необходимо произвести оценку удачности выбора параметров. Оценка производится, как в сцеплении, по трем параметрам:

1. Проверка по величине нормального давления на фрикционные накладки.

0,2…0,25 МПа. (26.8)

- площадь накладки. R – радиус тормозного барабана; β – угол обхвата накладки; в – ширина накладки (Рис. 26.1).

При больших значениях давления необходимо увеличить площадь накладки.

В тормозном механизме с гидравлическим приводом силы N1 и N2 разные (N1 > N2 , поскольку левая колодка активная в нашем случае вращения колеса. Она дожимается к тормозному барабану моментом от сил трения, а другая колодка наоборот отталкивается моментом трения от барабана).

С целью выравнивания интенсивности износа накладки активной колодки ее накладку делают больше по сравнению со второй. Пропорция в этом случае выдерживается такая:

.

Для тормозного механизма с пневматическим приводом (с разжимным кулаком) β1 = β2, поскольку N1 = N2 .

 

2. Проверка по удельной работе трения:

≤ [Aуд] (26.9)

У легковых автомобилей Aуд= 0,5…1,0 МДж/м2 , у грузовых и автобусов - 0,7…2,0.

Полная работа трения АБ, выделенная во всех тормозных механизмах автомобиля при его остановке со скорости 30 км/ч приравнивается к его кинетической энергии WK при этой скорости:

. (26.10)

∑SH – суммарная площадь накладок во всех тормозящих колесах.

 

3. Проверка по теплонапряженности производится определением приращения температуры тормозным барабаном за одно торможение до полной остановки со скорости 30 км/ч:

200С. (26.11)

МБ – масса одного тормозного барабана; Z – количество тормозных барабанов на автомобиле; СБ – теплоемкость металла барабана (482 Дж/кг∙градус).

 

26.5. Расчет тормозного привода