Расчет тормозного управления автомобиля УАЗ-3151

Размещено на http://www.allbest.ru

Военно-технический университет

Кафедра «Эксплуатации и ремонта дорожной и строительной техники» №23

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:

«Расчет тормозного управления автомобиля УАЗ-3151»

Выполнил: к-т Гебеков А.Р.

Проверил: к.т.н доцент Трофимов С.В

Балашиха 2013



Задание

тормозной автомобиль привод педаль

на выполнение курсового проекта по дисциплине «Конструкция автомобилей и тракторов»

тормозной автомобиль привод педаль

Таблица 1. Варианты заданий на разработку курсового проекта

Тип автомобиля (трактора)	Наименование проектируемого узла, агрегата, системы / номер по списку
	Сцепление (фрикцион)	КПП	Раздат. коробка	Гл. перед.	Рул. управление (механизмы поворота)	Торм. система	Бортовая пере дача
Автомобили
УАЗ-3151	1	2	3	4	5	6	-
ГАЗ-66	7	8	9	10	11	12	-
ЗиЛ-131	13	14	15	16	17	18	-
УРАЛ-4320	19	20	21	22	23	24	-
КАМАЗ-4310	25	26	27	28	29	30	-
Тракторы
МТЗ-82	1	2	-	3	4	5	-
МТЗ-100	6	7	-	8	9	10	-
Т-150К	11	12	-	13	14	15	-
К-701	16	-	-	17	18	19	-
ДТ-75	20	21	-	22	23	24	25
Т-130	26	27	-	28	29	30	31

Примечание: 1.Вариант темы для разработки курсового проекта выбирается курсантом произвольно - по типу автомобиля или трактора.

2. После выбора типа транспорта курсант выбирает тип разрабатываемого элемента, агрегата или системы в соответствии с его порядковым номером по списку в журнале учета занятий.



Введение

Безопасность движения автомобилей с высокими скоростями в значительной степени определяется эффективностью действия и безопасностью тормозов.

Эффективность тормозного пути определяется по определенной оценке тормозного пути или временем движения автомобиля до полной остановки. Чем эффективнее действие тормозов, тем выше безопасная скорость, которую может допустить водитель, и тем выше скорость движения автомобиля на всем маршруте.

Торможение необходимо не только для быстрой остановки автомобиля при внезапном появлении препятствий, но и как средство управления скоростью его движения.

Структура тормозного управления автомобиля и требования, предъявляемые к нему обусловлены ГОСТ-22895-95г.

Согласно этому стандарту тормозное управление должно состоять из четырех систем: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной.

Системы могут иметь общие элементы, но не менее двух независимых органов управления.

Каждая из этих систем включает в себя тормозные механизмы, обеспечивающие создание сопротивления движению автомобиля и тормозной привод, необходимый для управления тормозными механизмами.

До настоящего времени на грузовых двухосных армейских автомобилях применялась тормозная система с барабанными колодочными тормозными механизмами и лишь в последние годы наметилась тенденция использования дисковых тормозных механизмов на передних колесах грузовых автомобилей, так как у этого механизма много достоинств:

- большая надежность

- большой коэффициент тормозной эффективности

- хорошая стабильность

В курсовой работе предлагается автомобиль УАЗ с улучшенными тормозными свойствами(с дисковыми тормозными механизмами на передней оси автомобиля и установкой АБС в пневмоприводе(. Применение дисковых тормозных механизмов, так же позволяет снизить массу элементов тормозной системы. При такой компоновке можно снизить массу автомобиля примерно на 10%, трудоемкость изготовления на 13%, себестоимость на 6%, при одновременном улучшении устойчивости и управляемости, обеспечении оптимального использования объемов автомобиля.



Требования, классификация, применяемость тормозных систем современных автомобилей

К тормозному управлению автомобиля, служащему для замедления движения, вплоть до полной остановки и удержания его на месте на стоянке, предъявляются повышенные требования, так как тормозное управление является важнейшим средством обеспечение активной безопасности автомобиля.

Требования к тормозным системам регламентированы ГОСТ 22895-95 и международными правилами дорожного движения.

Требования к тормозным системам следующие:

1. Максимальный тормозной путь максимальное установившееся замедление в соответствии с требованиями ГОСТ 22895-95 г., для пассажирских автомобилей и грузовых автомобилей в зависимости от типа испытаний.

2. Сохранение устойчивости при торможении (критериями устойчивости служат: линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда.)

3. Стабильность тормозных свойств при неоднократном торможении.

4. Минимальное время срабатывания тормозного привода.

5. Силовое следящее действие тормозного привода, то есть пропорциональность между усилием на педаль и приводным моментом.

6. Малая работа управления тормозными системами - усилие на тормозные педали в зависимости от назначения автотранспортного средства должно быть в пределах 500….7ОО Н, ход тормозной педали 80…180мм.

7. Отсутствие органомптических явлений (слуховых).

8. Надежность всех элементов тормозных систем, основные элементы



Техническая характеристика УАЗ-3151

Номинальная мощность кВт-51

Частота вращения к.в. при ном.мощности, мин-1-4000

Коэффициент приспособляемости ДВС -1,33

Масса автомобиля кг -1510

Масса при наибольшей нагрузке,кг -2660

База автомобиля мм -2300

Расстояние по горизонтали от задней оси до ц.т., мм 750

Высота центра тяжести над уровнем земли, мм -750

Высота пола платформы над землей,мм-1000

Ширина колеи передних колес,мм-1442

Ширина колеи задних колес,мм-1442

Площадь лобового сопративления ,м2-2,9

Радиус качения колес,мм-360

Момент инерции массы колес,кг м2-2,79

Макс скорость км/ч-95

Общие передаточные числа трасмиссии:

I-й передаче-21,1

II-й передаче-13,6

III-й передаче -8,7

IV-йпередаче-5,125

Анализ тормозной системы автомобиля

Барабанные тормозные механизмы. Широко распространенные на автомобилях. Барабанные тормозные механизмы отличаются силовым воздействием колодок с разжимным устройством и барабаном, а также расположением опор тормозных колодок.

Схема барабанного тормозного механизма с гидравлическим приводом с равными приводными силами и односторонним расположением опор, а также статическая характеристика механизма представлены на рис. 13.7.

Для этого тормозного механизма характерным является следующее. Приводные силы Р1 и Р2 прижимающие колодки 1 и 2 к барабану, равны (Р1 = Р2), так как площади поршней тормозного цилиндра 3 одинаковы. Нормальные реакции барабана N1 и N2 на колодки не равны между собой (N1 > N2). Момент, создаваемый силой трения F1 и действующий на колодку 1, совпадает по направлению с моментом приводной силы Р1, вследствие чего колодка захватывается барабаном, а сила трения F1 способствует прижатию колодки к барабану. Момент силы трения F2, действующий на колодку 2, противоположен по направлению моменту приводной силы Р2 и поэтому сила трения F2 препятствует прижатию колодки 2 к тормозному барабану.

Рис. 13.7 Схема (а) и статическая характеристика (б) барабанного тормозного механизма с гидравлическим приводом с равными приводными силами и односторонним расположением опор: 1 - первичная колодка; 2 - вторичная колодка; 3 - тормозной цилиндр

Колодка 1 называется первичной (активной, самоприжимной), а колодка 2 - вторичной (пассивной, самоотжимной). Первичная колодка нагружается больше, чем вторичная. При вращении колеса в противоположную сторону (движение автомобиля задним ходом) функции колодок изменяются и колодка 2 работает как первичная, а колодка 1 - как вторичная.

В связи с тем, что реакции барабана N1 и N2 на колодки, а также силы трения Fl и F2 не равны между собой, подшипники ступицы колеса нагружаются дополнительной силой. Такой тормозной механизм является неуравновешенным. Число торможений при движении автомобиля вперед значительно больше, чем при движении задним ходом. Поэтому тормозная накладка первичной колодки изнашивается гораздо интенсивнее, чем вторичной. Для уравнивания изнашивания фрикционная накладка первичной колодки обычно делается длиннее, чем у вторичной колодки (в1 > в2, где в1, в2 - углы охвата соответственно первичной и вторичной колодок).

Этот тормозной механизм работает с одинаковой эффективностью при движении автомобиля вперед и задним ходом, так как разность реакций тормозного барабана на колодки N{ - N2 не зависит от направления вращения барабана. Следовательно, механизм является реверсивным. Его статическая характеристика нелинейная (рис. 13.7, б).

Такого типа тормозные механизмы применяются на грузовых автомобилях средней грузоподъемности и в качестве задних тормозных механизмов на легковых автомобилях.

Тормозной момент, создаваемый тормозным механизмом:

Мтор = (F1 + F2)rб

или с учетом значения сил трения F1 = мN1; F2 = мN2

Мтор = м (N1 + N2)rб ,

где м = 0,3 - коэффициент трения.

Из условия равновесия тормозящего колеса имеем:

Р1(а + с) + F1rб - N1a = 0 - для первичной колодки;

Р2(а + с) - F2rб - N2a = 0 - для вторичной колодки.

Подставив в эти уравнения значения сил трения F1 и F2, получим соответственно для первичной и вторичной колодок:

На рис. 13.8 показаны схема и статическая характеристика барабанного тормозного механизма с гидравлическим приводом с равными приводными силами и разнесенными опорами. Каждая из колодок приводится в действие своим тормозным цилиндром. Одинаковые размеры тормозных цилиндров обеспечивают равенство приводных сил Р1 и Р2, нормальных реакций барабана на колодки N1 и N2, сил трения F1 и F2, а также углов охвата колодок в1 и в2.

При движении автомобиля вперед при торможении каждая колодка работает как первичная и эффективность тормозного механизма при одинаковых размерах его основных деталей выше, чем у тормозного механизма с совмещенными опорами. При торможении во время движения задним ходом колодки работают как вторичные, поэтому эффективность механизма значительно снижается. Следовательно, тормозной механизм является нереверсивным. Интенсивность изнашивания тормозных накладок колодок одинакова, так как обе колодки работают в одних и тех же режимах.

Рис. 13.8 Схема (а) и статическая характеристика (б) барабанного тормозного механизма с гидравлическим приводом с равными приводными силами и разнесенными опорами: 1, 2 - тормозные колодки; 3 - тормозной цилиндр

Этот тормозной механизм при торможении не нагружает дополнительной силой подшипники колес автомобиля и является уравновешенным. Он имеет нелинейную статическую характеристику (рис. 13.8, б).

Тормозной момент, создаваемый тормозным механизмом:

Мтор = м (N1 + N2)rб = 2мNrб.

Тормозные механизмы такого типа применяются в качестве передних на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. В этом случае в качестве задних используются тормозные механизмы с равными приводными силами и совмещенными опорами. Такое сочетание тормозных механизмов на автомобиле позволяет получить большие тормозные силы на передних колесах, чем на задних, в соответствии с нагрузкой, приходящейся на колеса при торможении.

Схема барабанного тормозного механизма с равными перемещениями колодок и его статическая характеристика представлены на рис. 13.9. Тормозные колодки механизма разжимаются кулаком, который имеет симметричный профиль и обеспечивает одинаковое перемещение колодок.

В этом тормозном механизме при любом повороте разжимного кулака приводные силы Р1 и Р2 находятся на одинаковом расстоянии от оси кулака. Реакции барабана на колодки, силы трения и углы охвата колодок равны (N1 = N2; F1 = F2; в1 = в2). Приводные силы Р1 и Р2 не одинаковы: на первичную колодку действует меньшая приводная сила, чем на вторичную колодку (Р1 < Р2). Тормозной механизм реверсивный и эффективность его действия одинакова как при движении вперед, так и при движении назад. Интенсивность изнашивания тормозных накладок обеих колодок одинакова. Механизм практически является уравновешенным. Он имеет линейную статическую характеристику.

Тормозные механизмы такого типа имеют низкий КПД кулачкового разжимного устройства, равный 0,6...0,8. Они требуют значительных приводных сил и поэтому применяются на грузовых автомобилях и автобусах с пневматическим тормозным приводом.

Рис. 13.9 Схема (а) и статическая характеристика (б) барабанного тормозного механизма с равными перемещениями колодок: 1 - первичная колодка; 2 - вторичная колодка;3 - разжимной кулак

Из условия равновесия для первичной и вторичной тормозных колодок соответственно имеем:

При расчёте тормозных механизмов определяют:

удельные давления для фрикционных накладок тормозных колодок;

работу трения при торможении;

нагрев тормозного барабана или тормозного диска;

Удельные давления для накладок. Удельные давления для накладок тормозных колодок рассчитывают по величине нормальных реакций, действующих на накладки со стороны тормозного барабана.

Удельное давление для первичной колодки

руд 1 =

для вторичной колодки

руд 2 =

где N1 и N2 - нормальные реакции соответственно для первичной и вторичной колодок; и 2 - углы охвата колодок; rб - радиус тормозного барабана; b1 и b2 - ширина колодок.

Удельные давления не должны превышать 100...200 Н/см2 для первичной колодки и 50...70 Н/см2 для вторичной колодки.

Для уравновешенного тормозного механизма рУД= 80...90 Н/см2.

Тормозные накладки должны иметь коэффициент трения м = 0,3...0,35, мало зависящий от скорости скольжения, нагрева и попадания воды. Они также должны быть жесткими, прочными, износостойкими и сохранять физические свойства при нагреве до 400 °С без выкрашивания, выделения связующих компонентов и обугливания.

Тормозные накладки выполняют формованными из коротко-волокнистого асбеста, наполнителей (оксид цинка, железный сурик и др.) и связующих (синтетические смолы, каучук и их комбинации).

Применяют также безасбестовые тормозные накладки, которые экологичны, так как при их работе не образуется вредной асбестовой пыли. Кроме того, используют тормозные накладки из материала АК (асбокаучуковая композиция).

Фрикционные накладки прикрепляют к тормозным колодкам заклепками или приклеивают (на легковых автомобилях).

Работа трения. Наиболее слабым элементом тормозного механизма, подвергающимся быстрому изнашиванию, является тормозная накладка.

Изнашивание тормозной накладки зависит от удельной работы трения, т.е. работы трения, приходящейся на единицу поверхности накладки.

Удельная работа трения qyjx зависит от начальной скорости торможения, при которой вся кинетическая энергия автомобиля поглощается работой трения в тормозных механизмах:

qуд =

где А - таv2/2 - кинетическая энергия автомобиля массой та при максимальной скорости v начала торможения; Fнак - суммарная площадь поверхности накладок тормозных механизмов всех колес автомобиля.

Средние значения удельной работы трения составляют 1...2 кДж/см2 для легковых автомобилей (большие значения для дисковых тормозных механизмов) и 0,6...0,8 кДж/см2 для грузовых автомобилей и автобусов.

От удельной работы трения зависит также нагрев деталей тормозного механизма (барабана, диска, накладок). Поэтому для уменьшения удельной работы необходимо увеличивать площадь тормозных накладок и соответственно ширину и диаметр тормозных барабанов. В результате увеличения поверхности охлаждения возрастает и эффективность торможения.

Нагрев барабана или диска. При торможении выделяется теплота, которая нагревает тормозной барабан и накладки. И чем выше температура накладки при торможении, тем больше ее изнашивание.

Нагрев ?tб тормозного барабана (или диска) за одно торможение определяется по следующей формуле:

?tб =

где тк - масса автомобиля, приходящаяся на тормозящее колесо; тб - масса тормозного барабана; с = 500 Дж/(кг- К) - удельная теплоемкость чугуна или стали.

Нагрев тормозного барабана или диска за одно торможение не должен превышать 20 °С.

Процесс одного торможения представляет собой кратковременное интенсивное торможение и является быстротечным. Поэтому принято считать, что рассеивание теплоты в окружающую среду незначительно.

В случае затяжного неинтенсивного торможения часть теплоты будет рассеиваться в окружающую среду и нагрев тормозного барабана или диска будет меньшим, чем за одно торможение. В этом случае определяется нагрев для скоростей начала торможения v = 30 км/ч и максимальной v max.

При v = 30 км/ч температура нагрева не должна превышать 15 оС, а при максимальной скорости она должна быть в пределах 40...60°С.

Тормозные барабаны легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности обычно выполняют биметаллическими. Они состоят из стального диска, соединенного литьем с чугунным ободом. На легковых автомобилях малого класса тормозные барабаны изготавливают также из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным кольцом. Тормозные барабаны грузовых автомобилей большой грузоподъемности делают литыми, в основном из серого чугуна.

На ободе тормозного барабана имеются ребра жесткости, ограничивающие его деформации при действии сил со стороны колодок во время торможения. Жесткий обод тормозного барабана обеспечивает равномерное распределение нагрузки на тормозные накладки по длине и ширине. При недостаточной жесткости обода у тормозных накладок получается конусное изнашивание. При установке на автомобиль тормозной барабан центрируется по ступице колеса.

Расчет приводов тормозных систем

При расчёте приводов тормозных систем определяют:

нагрузки и параметры гидравлического тормозного привода без усилителя и с усилителем;

нагрузки и параметры гидравлического тормозного привода.

Гидравлический тормозной привод. При служебном торможении автомобиля давление в гидроприводе составляет 4...6 МПа, а при экстренном торможении - может достигать большего значения.

Для гидропривода без усилителя давление жидкости при экстренном торможении (рис. 13.45):

где рр.ц - усилие, создаваемое рабочим цилиндром на тормозных колодках (см. рис. 13.7); dр.ц - диаметр рабочего тормозного цилиндра.

Допускаемое давление в гидроприводе [рж] = 6...8 МПа.

Усилие на тормозной педали

Рпед =

где dр.ц - диаметр главного тормозного цилиндра; a, b - см. на рис. 13.45.

Допускаемое усилие на тормозной педали [Рпед] = 200...300 Н.

Ход тормозной педали гидропривода зависит от количества тормозных механизмов и передаточного числа привода.

Рис. 13.45 Схема для

расчета гидравлического тормозного привода:

1 - рабочий цилиндр;

2 - главный цилиндр;

3 - педаль

Для двухосного автомобиля ход тормозной педали

Sпед =



где dр.ц1 и dр.ц2 - диаметры тормозных цилиндров соответственно передних и задних колес; Sпl, Sп2, S31, S32 - перемещения поршней тормозных цилиндров под действием приводных сил Р1 и Р2; dг.ц - диаметр главного тормозного цилиндра; Sсв - свободный ход тормозной педали; = 1,05...1,10 - коэффициент объемного расширения гидропривода (резиновых шлангов).

Гидропривод с вакуумным усилителем применяется в случае, когда усилие на тормозной педали составляет более 500 Н.

Усилие на штоке главного тормозного цилиндра (рис. 13.46):

Qг.ц = Qпед + Qус ,

где Qпед - сила на штоке главного тормозного цилиндра от усилия на педали Рпед; Qyc - сила на штоке главного тормозного цилиндра от усилителя.

Используя параметры а, b, с, d, e, приведенные на рис. 13.46, можно записать:

Qг.ц = Рпед .

Здесь

Рис. 13.46. Схема для расчета гидравлического тормозного привода с вакуумным усилителем: 1 - педаль; 2 - главный цилиндр; 3 - усилитель

где рo= 0,05 МПа - разрежение под поршнем усилителя; Fп - площадь поршня усилителя.

Пневматический тормозной привод

Подача компрессора тормозного пневмопривода:

Q = ,

где ?ц - число цилиндров компрессора; dц - диаметр цилиндра; Sп - ход поршня; пк - частота вращения компрессора; - 0,6 - коэффициент подачи компрессора.

Объем воздушных баллонов (ресиверов) должен быть в 20-25 раз больше объема исполнительных приборов пневмопривода.

Усилие на тормозной педали определяется по максимальному тормозному моменту, передаваемому колесом.

Тормозной механизм колеса имеет равные перемещения колодок, равные моменты, передаваемые первичной и вторичной колодками и неравные приводные силы (Р1 ? Р2).

Определив значения приводных сил Р1, Р2 (см. рис. 13.9), находим момент на валу разжимного кулака тормозного механизма

Мв = Р1е + Р2е = (Р1 + Р2)е,

где е = const (см. рис. 13.47).

Усилие на штоке тормозной камеры

где lш - расстояние от оси вала разжимного кулака до оси штока тормозной камеры.

Рис. 13.47. Схема для расчета пневматического тормозного привода:

1 - педаль; 2 - тормозной кран; 3 - тормозная камера

Давление воздуха в тормозной камере при торможении

где Fп - площадь поршня.

Усилие на поршне тормозного крана при торможении

где Рпр - усилие пружины;

усилие на тормозной педали

где a, b - параметры, показанные на рис. 13.47.

Для грузовых автомобилей допускаемое усилие [Рпед] на тормозной педали не должно превышать 700 Н, а наибольший ход педали S - 180 мм.

Регуляторы тормозных сил

Регуляторы тормозных сил применяются в гидравлических и пневматических тормозных приводах для ограничения тормозных сил на задних колесах автомобиля с целью предотвращения их юза и возможного заноса. На отдельных автомобилях для сохранения управляемости на скользких и обледенелых дорогах дополнительно устанавливают регулятор тормозных сил в тормозном приводе передних колес.

Минимальный тормозной путь автомобиля обеспечивается при оптимальном распределении тормозных сил Ртор1 и Ртор2 между передними и задними колесами, т. е. при максимально возможных по сцеплению тормозных силах на колесах:

где R?1 и R?2 - нормальные реакции соответственно на передних и задних колесах; l1 и l2 - расстояние от центра тяжести автомобиля соответственно до оси передних и задних колес; цх - коэффициент продольного сцепления; hц - высота центра тяжести автомобиля.

Указанное соотношение зависит от коэффициента сцепления цх и полезной нагрузки, при изменении которой меняется положение центра тяжести автомобиля.

На рис. 13.17 представлены зависимости между тормозными силами задних и передних колес и давлениями в тормозных приводах этих колес для автомобиля без груза (кривая 1) и с грузом (кривая 2).

Кривые 1 и 2 характеризуют оптимальное распределение тормозных сил, обеспечивающее минимальный тормозной путь автомобиля при наличии регулятора тормозных сил. Штриховая линия 3 показывает связь между давлениями в тормозных приводах передних и задних колес при отсутствии регулятора тормозных сил.

Рис. 13.17 Зависимости между тормозными силами задних и передних колес и давлениями в их приводах:

1, 2 - при наличии регулятора (1 - автомобиль без груза; 2 - автомобиль с грузом); 3 - без регулятора

Из рисунка видно, что в широком диапазоне имеет место перетормаживание (Pтор > P?цx) задних колес, особенно для автомобиля без груза, и это может привести к заносу автомобиля. Поэтому и возникает необходимость регулирования тормозных сил.

На автомобилях применяются статические и динамические регуляторы тормозных сил. Статические регуляторы ограничивают давление в той части тормозного привода, где они установлены. Динамические регуляторы ограничивают давление в тормозном приводе в зависимости от усилия на тормозной педали и изменения нагрузки на задних колесах при торможении автомобиля.

Регуляторы тормозных сил, корректируя давление в приводе задних тормозных механизмов по отношению к передним тормозным механизмам с целью одновременной блокировки передних и задних колес, обеспечивают устойчивость автомобиля. Однако предотвращение юза задних колес достигается их недотормаживанием, что приводит к снижению эффективности торможения автомобиля на 10...15 %. Таким образом, торможение автомобиля при применении регулятора тормозных сил не является наиболее эффективным и безопасным.

Более эффективным и безопасным способом торможения автомобиля является торможение с применением антиблокировочных систем (АБС).

Рабочая тормозная система до УАЗ-315195

(УАЗ) была с барабанными тормозными механизмами на всех колесах. Начиная с УАЗ-Хантер (2003 год) на передние колеса устанавливаются дисковые тормоза.

Гидропривод, начиная с УАЗ-3151* (1985год) стал с двумя раздельными ветвями приводимый двухкамерным главным цилиндром. Одна ветвь - к тормозным механизмам передних колес, другая - к тормозным механизмам задних колес.

Стояночная тормозная система с барабанным тормозным механизмом, расположенным за раздаточной коробкой и действующим на задний карданный вал, имеет ручной механический привод.

Гидравлический тормозной привод автомобилей является гидростатическим, т. е. таким, в котором передача энергии осуществляется давлением жидкости. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве несжимаемости жидкости, находящейся в покое, передавать создаваемое в любой точке давление во все другие точки при замкнутом объеме.



Принципиальная схема рабочей тормозной системы автомобиля УАЗ-3151 (УАЗ-3741) :

1 -- тормозной диск;

2 -- скоба тормозного механизма передних колес;

3 -- передний контур;

4 -- главный тормозной цилиндр;

5 -- бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости;

6 -- вакуумный усилитель;

7 -- толкатель;

8 -- педаль тормоза;

9 -- выключатель света торможения;

10 -- тормозные колодки задних колес;

11 -- тормозной цилиндр задних колес;

12 -- задний контур;

13 -- кожух полуоси заднего моста;

14 -- нагрузочная пружина;

15 -- регулятор давления;

16 -- задние тросы;

17 -- уравнитель;

18 -- передний (центральный) трос;

19 -- рычаг стояночного тормоза;

20 -- сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости;

21 -- выключатель сигнализатора стояночного тормоза;

22 -- тормозная колодка передних колес

Принципиальная схема гидропривода тормозов показана на рисунке.

Привод состоит из главного тормозного цилиндра, поршень которого связан с тормозной педалью, колесных цилиндров тормозных механизмов передних и задних колес, трубопроводов и шлангов, соединяющих все цилиндры, педали управления и усилителя приводного усилия.

Трубопроводы, внутренние полости главного тормозного и всех колесных цилиндров заполнены тормозной жидкостью. Показанные на рисунке регулятор тормозных сил и модулятор антиблокировочной системы, при их установке на автомобиле, также входят в состав гидропривода.

При нажатии педали поршень главного тормозного цилиндра вытесняет жидкость в трубопроводы и колесные цилиндры. В колесных цилиндрах тормозная жидкость заставляет переместиться все поршни, вследствие чего колодки тормозных механизмов прижимаются к барабанам (или дискам). Когда зазоры между колодками и барабанами (дисками) будут выбраны, вытеснение жидкости из главного тормозного цилиндра в колесные станет невозможным. При дальнейшем увеличении силы нажатия на педаль в приводе увеличивается давление жидкости и начинается одновременное торможение всех колес.

Чем большая сила приложена к педали, тем выше давление, создаваемое поршнем главного тормозного цилиндра на жидкость и тем большая сила воздействует через каждый поршень колесного цилиндра на колодку тормозного механизма. Таким образом, одновременное срабатывание всех тормозов и постоянное соотношение между силой на тормозной педали и приводными силами тормозов обеспечиваются самим принципом работы гидропривода. У современных приводов давление жидкости при экстренном торможении может достигать 10-15 МПа.

При отпускании тормозной педали она под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение своей пружиной возвращается также поршень главного тормозного цилиндра, стяжные пружины механизмов отводят колодки от барабанов (дисков). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр.

Преимуществами гидравлического привода являются быстрота срабатывания (вследствие несжимаемости жидкости и большой жесткости трубопроводов), высокий КПД, т. к. потери энергии связаны в основном с перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой, простота конструкции, небольшие масса и размеры вследствие большого приводного давления, удобство компоновки аппаратов привода и трубопроводов; возможность получения желаемого распределения тормозных усилий между осями автомобиля за счет различных диаметров поршней колесных цилиндров. Недостатками гидропривода являются: потребность в специальной тормозной жидкости с высокой температурой кипения и низкой температурой загустевания; возможность выхода из строя при разгерметизации вследствие утечки жидкости при повреждении, или выхода из строя при попадании в привод воздуха (образование паровых пробок); значительное снижение КПД при низких температурах (ниже минус 30 °С); трудность использования на автопоездах для непосредственного управления тормозами прицепа.

Для использования в гидроприводах выпускаются специальные жидкости, называемые тормозными. Тормозные жидкости изготавливают на разных основах, например спиртовой, гликолевой или масляной. Их нельзя смешивать между собой из-за ухудшения свойств и образования хлопьев. Во избежание разрушения резиновых деталей тормозные жидкости, полученные из нефтепродуктов, допускается применять только в гидроприводах, в которых уплотнения и шланги выполнены из маслостойкой резины. При использовании гидропривода он всегда выполняется двухконтурным, причем работоспособность одного контура не зависит от состояния второго. При такой схеме при единичной неисправности выходит из строя не весь привод, а лишь неисправный контур.

Исправный контур играет роль запасной тормозной системы, с помощью которой автомобиль останавливается.

Рабочая тормозная система автомобилей УАЗ

Тормозной механизм переднего колеса у автомобилей со всеми барабанными тормозами

Тоpмозной механизм пеpеднего колеса: а - метки на опорных пальцах; 1 - щит; 2 - соединительная тpубка; 3 - колесный тоpмозной цилиндp; 4 - пеpепускной клапан; 5 - соединительная муфта; 6 - стяжная пpужина колодок; 7 - накладка колодки; 8 - тоpмозная колодка; 9 - защитный колпак; 10 - поpшень; 11 - уплотнительные кольца; 12 - пpужина поpшня; 13 - pегулиpовочный эксцентpик; 14 - опоpный палец колодки; 15 - гайка; 16 - болт соединительной муфты; 17 - пpокладки; 18 - опоpная втулка; 19 - болт pегулиpовочного эксцентpика; 20 - шайба



Тормозной механизм заднего колеса

Тормозной механизм заднего колеса: а - метки на опорных пальцах; 1 - опорный палец; 2 - щит; 3 - эксцентрик; 4 - головка оси эксцентрика; 5 - колесный тормозной цилиндр; 6 - перепускной клапан; 7, 13 - тормозные колодки; 8 - защитный колпак; 9 - поршень; 10 - уплотнительные кольца; 11 - пружина поршня; 12 - стяжная пружина

Привод рабочей тормозной системы автомобилей семейства УАЗ-3151*

Привод рабочей тормозной системы автомобилей семейства УАЗ-31512: 1 - сигнальное устройство; 2 - выключатель сигнальной лампы аварийного состояния гидропривода тормозной системы; 3 - бачки; 4 - корпус главного тормозного цилиндра; 5, 8 - гайки; 6 - вакуумный усилитель; 7 - пластина; 9 - ось педали; 10 - вилка; 11 - палец; 12 - педаль; 13 - упор; 14 - выключатель сигнала торможения; 15 - оттяжная пружина; 16 - кронштейн



Техническое обслуживание

Постоянно следите за исправностью рабочей тормозной системы, своевременно производите ее регулировку и устраняйте возникшие неисправности.

Систематически проверяйте уровень жидкости в бачках главного тормозного цилиндра и в случае необходимости доводите его до нормы. Уровень должен быть на 15-20 мм ниже верхних кромок наливных отверстий. Следите за герметичностью соединений трубопроводов гидропривода. Проверяйте состояние трубопроводов, надежность крепления трубок на раме и заднем мосту. При осмотрах убедитесь в отсутствии повреждений трубок и гибких шлангов. Трубки и шланги, имеющие повреждения, замените новыми.



Литература

Тракторы. Конструкция: учебник для студентов вузов. 2-е изд. Испр. и перераб./ В.М. Шарипов, Д.В. Апелинский, Л.Х. Арустамов идр.; под общ. Ред. В.М. Шарипова. - М.: Машиностроение, 2012.-790 с.:ил.

Автомобили : Конструкция и эксплуатационные свойства: уч.пособие для студ. Высш. Уч.заведений/ В.К.Вахламов. - М.: Издательский центр «Академия», 2009.-480с.

Автомобили : Конструкция и элементы расчета: учебник для студ. Высш. уч.заведений/ В.К.Вахламов.-2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2008.-480с.

Размещено на Allbest.ru

...