Тормозное управление

В проекте необходимо обосновать, какие тормозные системы це­лесообразно применить для проектируемого автомобиля (рабочую, стояноч­ную, запасную, вспомогательную); выбрать и обосновать тип, конструк­цию и место установки тормозных механизмов каждой системы, привести схемы тормозных механизмов и определитьих параметры; выбрать и обосновать конструкцию тормозного привода каждой системы, привести схему привода рабочей тормозной системы и определить ее основные параметры.

Тормозные механизмы

При выборе и обосновании конструкции каждого тормозного меха­низма следует исходить из условий наиболее полного сочетания таких качеств: создание необходимого момента трения при минимальных габа­ритных размерах и массе, отсутствие самозаклинивания, стабильность эффективного действия и высокая надежность, минимальные износы, простота обслуживания и ремонта.

Момент трения тормозных механизмов колес автомобиля ограничен предельным значением тормозной силы, определяемым из условий взаимодействия колес с дорогой. Поэтому предельное значение момента трения тормозного механизма не должно превышать значения тормозного момента на колесе автомобиля по условию сцепления с дорогой:

где - момент трения, создаваемый тормозным механизмом; - тормозной момент, определяемый условиями взаимодействия колеса с до­рогой; - расчетное значение коэффициента сцепления колеса с дорогой; - расчетное значение опорной вертикальной реакции дороги на колесо; - радиус качения колеса.

Поэтому, прежде чем приступить к определению основных парамет­ров и параметров тормозного механизма, необходимо рассчитать предель­ное значение реализуемого тормозного момента:

Для определения расчетного значения коэффициента сцепления выбирают коэффициент распределения тормозных сил на передние и зад­ние колеса автомобиля:

где и - суммарные предельные тормозные силы на колесах соответственно переднего и заднего моста автомобиля.

Обычно принимают = 1,3... 1,6 для легковых автомобилей и для грузовых автомобилей, у которых .

Для грузовых автомобилей, у которых , = 0,8.. .1,0.

Затем определяют расчетное значение коэффициента сцепления:

После этого рассчитывают вертикальные опорные реакции на ко­лесах переднего и заднего мостов по формулам:

;

Расчетный тормозной момент для каждого колеса автомобиля:

Основные размеры и значение приводных сил тормозного механизма определяют из условия создания необходимого момента трения, ко­торый должен быть равен тормозно­му моменту ( ). Для этого пользуются несколько упро­щенными формулами в зависимости от принятой схемы тормозного ме­ханизма (таблица 11).

Таблица 11 - Схемы барабанных тормозных механизмов и справочные

формулы для определенияих параметров

Схемы тормозных механизмов	Параметры тормозных механизмов
	> ; ;
= = ; ;
= =

Рисунок 7 - Схема дискового тормоз­ного механизма

Тормозной момент, создавае­мый колодками дискового тормоз­ного механизма (рисунок 7) равен:

,

где - количество рабочих цилиндров; - сила, прикладываемая от поршня на колодку; - давление жидкости в системе. Обычно принимают =7…8МПа; - диаметр рабочего цилиндра; =0,30…0,35 – коэффициент трения между накладкой и диском; - средний радиус колодки (принимают из конструктивных соображений).

По найденному моменту трения и по принятым параметрам тормоз­ного механизма определяют значения приводных сил: , и .

При разработке конструкции тормозного механизма необходимо решить, как и чем будет обеспечена регулировка механизма по мере износа фрикционных накладок, эффективность работы обеих колодок иихравномерный износ.

Примечание. , и - силы, действующие от тормозного привода на колодки; и - углы охвата тормозными накладками колодок; =80...140°; - коэффициент трения. Обычно = 0,30...0,35; - внутренний рабочий радиус тормозного барабана. Этот размер обычно определяется исходя из условия размещения бараба­на внутри колеса; ; .

Тормозной момент стояночного тормоза

,

где - угол наклона дороги, на котором должен быть заторможен автомобиль ) = 9° при = 0,7), что соответствует уклону дорожного полотна) 16%).

Тормозные приводы

При выборе и обосновании конструкции тормозного привода исхо­дят из условия наиболее полного сочетания минимального времени и плавности срабатывания, необходимого распределения тормозных сил по колесам автомобиля, удобства и легкости управления, высокой на­дежности, долговечности и простоты конструкции.

Конструкция привода рабочей тормозной системы должна обеспечи­вать высокую надежность его работы. Для этого следует принимать конструкцию с раздельным приводом тормозов колес различных мостов. Это требование обязательно при наличии на автомобиле только двух систем тормозов - рабочей и стояночной. При этом стояночная система тормозов должна иметь привод на колесные тормозные механизмы, что позволит использовать ее в качестве запасной и аварийной.

Необходимое распределение тормозных сил по колесам передних и задних мостов автомобиля обеспечивается применением различных конструкций тормозных механизмов и размерами элементов тормозного привода (тормозных цилиндров, камер или размерами рычажной системы привода). Желательно предусмотреть установку в приводе автомати­ческих регуляторов тормозных сил, аналогичных применяемым на совре­менных автомобилях ("Жигули", КамАЗ и др.).

Для наиболее полного сочетания таких важных качеств тормоз­ного привода, как удобство и легкость управления, для механического или гидравлического привода определяют кинематическое передаточное число привода:

где - рабочий ход педали или рычага тормоза. Обычно при­нимают = 80... 90 мм для грузовых автомобилей и = 60... 75 мм - для легковых; - суммарное перемещение концов колодок в местеих соединения с поршнями или кулаком. Обычно = 3...6 мм.

Максимальный ход рычага стояночного тормоза не должен превы­шать 200 мм для грузовых автомобилей и 150 мм - для легковых.

Исходя из значения определяют кинематические параметры конструкции привода.

Силовое передаточное число тормозного привода, характеризующее легкость управления,

где - суммарная тормозная сила, действующая на колеса; -усилие на педали или рычаге; - КПД привода. Обычно =0,8…0,9.

Так как при механическом или гидравлическом приводе существует достаточно жесткая связь от педали (рычага) к тормозным механизмам, то = . Поэтому из выражения можно определить необходимое усилие на педали или рычаге привода.

Если значение этого усилия превышает 400 Н, в конструкцию тормозного привода следует ввести усилитель.

После выбора и обоснования типа привода составляют схему при­вода и определяют конструкцию основных механизмов и устройств тор­мозной системы (главный тормозной цилиндр, колесные цилиндры, тор­мозной кран, тормозные камеры и др.), а также указывают, какие регу­лировки должен иметь тормозной приводки их назначение.

Порядок расчета тормозной системы:

1. Определение координат центра массы модернизированного автомобиля

2. Определение моментов и сил, прилагаемых к колодкам тормозных механизмов, соответствующих режиму экстренного торможения

3. Расчет тормозных механизмов на нагрев

4. Расчет привода тормозов

Вопросы охраны труда, противопожарной безопасности, охраны окружающей среды следует отнести к автомобильному транспорту в целом. Объем раздела – 2…3 страницы.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная литература

1. Лялин В.П. Теория автомобиля : учебное пособие для вузов [Гриф УМО] / Лялин В.П., Лялин К.В. – ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2013. – 405с.

2. Чмиль В.П. Автотранспортные средства : учебное пособие [Гриф Минобрнауки РФ] / В. П. Чмиль, Ю. В. Чмиль [и др.]. – СПб. : Лань, 2011. – 336 с.

Дополнительная литература

1. Лукин П.П. Конструирование и расчет автомобиля. Учебник для вузов / Лукин П.П. [и др.]. – М. : Машиностроение, 1984. – 376 с.

2. Проектирование трансмиссий автомобиля : Справочник. Под общей ред. А.И. Гришкевич. – М. : Машиностроение. 1984. – 270 с.

3. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. В.В.Осепчугов, А.К.Фрумкин. М. : Машиностроение. 1989. – 270 с.

4. Нарбут А.Н. Автомобили : Рабочие процессы и расчет механизмов и систем: учебник для вузов / А.Н.Нарбут. – М. : Издательский центр «Академия», 2007. – 256 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра автомобилей

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА АВТОМОБИЛЕЙ»

НА ТЕМУ: «……………………………….»

вариант № ХХ

Исполнитель:

студент группы ЗАТ -ХХХ ХХХХХХХХ

№ зач. книжки ХХХХХ

Проверил:

доцент кафедры АТ,

канд. техн. наук ХХХХХХХХ

Екатеринбург 2013

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

у

ХХХ – три последние цифры зачетной книжки

Задания и методические указания

к выполнению курсового проекта по дисциплине
«Основы конструирования и расчета автомобилей»

Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов.

Печать плоская. Усл.печ.л. Уч.-изд.л. Тираж экз. Заказ

ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.