Расчет тормозных приводов

Механический привод чаще всего используется для стояночных тормозных механизмов. При конструировании механического привода следует отдавать предпочтение элементам, работающим на растяжение и обладающим высоким коэффициентом жесткости. Передаточные числа механического привода определяют на основе его кинематического анализа.

Гидравлический тормозной привод. В общем случае гидравлический привод состоит из главного цилиндра, колесных цилиндров, гидровакуумного усилителя, разделителя привода тормозов и соединительных трубопроводов. В гидроприводе используют тормозную жидкость, к которой предъявляются высокие требования. Она должна иметь высокую температуру кипения, не изменять свойств в зависимости от температуры и при длительности хранения, иметь хорошие смазывающие свойства и минимальное коррозионное воздействие.

При служебных торможениях давление жидкости в тормозном приводе лежит в пределах 4...6 МПа. В случае экстренного торможения давление жидкости может подняться до 10 МПа, а в гидроприводе высокого давления - до 15 МПа и выше.

Расчетная схема гидравлического тормозного привода показана на рис. 9.10.

Рис. 9.10

 

Усилия в элементах гидропривода определяются по законам гидростатики. Давление Р_ж жидкости внутри системы

Р_ж = 4 Р_пед1_Пп Лпп /i nD ²), (9.26)

где D - диаметр главного цилиндра, г_пп - передаточное число педального привода (/_пп = a / b), Лпп - коэффициент полезного действия привода (Лпп =0, 92...0, 95).

При этом усилие, создаваемое рабочим цилиндром на тормозные колодки,

Р = Р = Р = р_ж п /2, (9.27)

где d_p.,. - диаметр рабочего цилиндра, d_p, = (0, 9...1, 2)D.

Усилие на тормозной педали можно также определить исходя из максимально возможного по условиям сцепления колеса с дорогой тормозного момента колеса М_торрmax = R_ztyr_k. Найдя приводные
силы Р' и Р" и разделив на общее передаточное число привода (гидравлической и механической частей), можно определить усилие на педали (при равных приводных силах)

^P«e, = ^PD2р_ж ^/ С< _ч.. (9.28)

(9.29)

Ход педали зависит от числа тормозных механизмов и общего передаточного числа тормозного привода. Для двухосного автомобиля ход педали рассчитывается по формуле

2 d² (8' + 8") + 2d² (8' + 8 ")

о _ р.ц.пЛ п nJ____________________________ р.ц.зЛ з з) ■ С

= " '^'lo +⁸o,

d.

где ^ - диаметр рабочих цилиндров тормозов передних колес; d_{рцц 3} - диаметр рабочих цилиндров задних колес; 8'_п, 8" _п, 8', 8' - перемещения поршней под действием сил Р' и Р"; n_o - коэффициент, учитывающий объемное расширение привода (в основном резиновых трубопроводов), n_o = 1, 05...1, 1; 8_o - холостой ход педали.

Полный ход педали должен также включать запас хода, компенсирующий износ накладок (до упора педали в пол). Для легковык автомобилей полный ход педали не должен превышать 150 мм, (запас должен составлять 30...40% полного), усилие на тормозной педали P_ned < 500 МПа.

Пневматический тормозной привод. Основными частями пневматического тормозного привода (рис. 9.11) являются компрессор 5, регулятор давления 4, воздушные баллоны 10, предохранительный клапан 3, тормозной кран 1 и тормозные камеры 2 и 6.

Рис. 9.11

Q = ind ² S_nn_%od /4000

где i - число цилиндров, d- диаметр цилиндра (см), S_n - ход поршня (см), n - частота вращения компрессора (об/мин), П_п0д - коэффициент подачи (Ц_п0д - 0, 6).

Объем ресиверов должен в 20...25 раз превышать объем исполнительных приборов.

Усилие на тормозной педали можно определить, исходя из максимального тормозного момента, передаваемого колесом.

На рис. 9.12 представлен пневмопривод к тормозмому механизму с кулачковым разжимом. В этом случае тормозной механизм имеет равные перемещения колодок, равные моменты, передаваемые активной и пассивной колодками, а приводные силы не равны Р Ф Р.

Рис. 9.12

 

Определив значения Р и Р", можно найти момент на валике разжимного кулака (без учета трения)

M_e = Pr + P" r = (Р + Р> (9.31) (профиль кулака принят эвольвентным r = const). Усилие на штоке тормозной камеры

Р_ш = M_e /1. (9.32) Давление воздуха в полости тормозной камеры

Рп = Р_ш /(9.33)

(9.30)

Подача компрессора пневмопривода

Тормозная система 193

 

(9.34)

Для грузового автомобиля допускаемое усилие на тормозной педали Р_пед < 700 МПа, предельный ход тормозной педали 180 мм.