CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

27 550 0
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH I: CÔNG DỤNG: Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô dừng hẳn đến tốc độ đố theo yêu cầu người lái Giữ chô ô tô máy kéo dừng ngang dốc thời gian lâu dài cố định xe thời gian dừng xe Đối với ô tô máy kéo hệ thống phanh quan trọng đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn tốc độ cao dừng xe tình nguy hiểm nhờ mà nâng cao suất vận chuyển, tăng tính động lực II: PHÂN LOẠI: - Tùy theo cách bố trí chia hệ thống phanh thành : phanh bánh xe, phanh truyền lực - Theo kết cấu cấu phanh : phanh guốc, phanh đĩa, phanh đai - Theo phương thức dẫn động : dẫn động khí, dẫn động thủy lực, dẫn động không khí nén, dẫn động điện, dẫn động hỗn hợp… Trong hệ thống phanh người ta thường chia làm hai phần : - Cơ cấu phanh phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc bánh xe trục đăng truyền lực - Dẫn động phanh có tác dụng truyền lực từ bàn đạp phanh (bộ phận sinh lực phanh) đến cấu phanh tăng lực phanh cho người lái Ta nghiên cứu kĩ phần hệ thống phanh III: YÊU CẦU: Hệ thống phanh phận quan trọng xe đảm nhận chức an toàn chủ động nên phải thỏa mãn yêu cầu sau : - Có hệ phanh cao trường hợp mà bánh xe không bị trượt - Hoạt động êm dịu , không giật để đảm bảo êm dịu phanh - Điều khiển nhẹ nhàng để giảm nhẹ cường độ lao động người lái xe - Có độ nhạy cao để thích ứng nhanh với trường hợp nguy hiểm Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng - Đảm bảo phân bố mô men phanh bánh xe phải theo nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám phanh với cường độ - Không có tượng tự xiết , thoát nhiệt tốt, có hệ số ma sát cao ổn định Giữ tỉ lệ thuận lực đạp phanh lực phanh sinh cấu phanh - Có độ tin cậy, độ bền, tuổi thọ cao, giá thành hạ IV:CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HTP TRÊN Ô TÔ 1: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc cấu phanh a Cơ cấu phanh guốc: - Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ phía lực dẫn động Hình : Sơ đồ phanh guốc có điểm đặt riêng rẽ phía lực dẫn động - Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ phía guốc phanh có dịch chuyển : Hình : Sơ đồ phanh guốc có điểm đặt riêng rẽ phía guốc phanh có dịch chuyển Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng - Cơ cấu phanh có điểm đặt riêng rẽ phía lực dẫn động : Hình : Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt riêng rẽ phía - Cơ cấu phanh tự cường hóa : Hình: Cơ cấu phanh tự cường hóa b Cơ cấu phanh đĩa H.a H.b Hình : Cấu tạo cấu phanh đĩa Hình a Phanh đĩa có giá đặt xilanh cố đinhj Hình b Phanh đĩa có giá đăt xilanh di động 1.Đĩa phanh; Giá đặ phanh; 3.Ống trượt Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng 2: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc dẫn động phanh a Dẫn động phanh khí : Dẫn động phanh khí loại cần, kéo, đòn, cáp cấu điều khiển cấu phanh Sử dụng đòn khí dùng dây cáp để dẫn động Hình: Cơ cấu dẫn động khí dây cáp 1: Tay phanh 2: Thanh dẫn 3: Con lăn dây cáp 4: Dây cáp 5: Trục 6: Thanh kéo 7: Thanh cân 10: Giá 8,9: Dây cáp dẫn động phanh 11,13: Mâm phanh b Dẫn động phanh thủy lực( hệ thống phanh dầu ) : 12: Xylanh phanh bánh xe Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hình: Hệ thống phanh dầu 1.Bàn đạp phanh; 2.Trợ lực phanh; 3.Xilanh phanh chính; 4.Càng phanh đĩa; 5.Má phanh đĩa; 6.Đĩa phanh; 7.Phanh trống; 8.Má phanh guốc Nguyên lý làm việc: phanh người ta đạp phanh lên bàn đạp phanh qua hệ thống đòn bẩy đẩy piston xilanh phanh dịch chuyển đẩy dầu buồng xilanh, dầu bị ép có áp suất cao xilanh dẫn động qua đường ống Dầu áp suất cao đưa tới buồng xilanh cấu phanh, dầu đẩy piston chuyển động đẩy guốc phanh có má phanh áp sát vào tang trống( ép má phanh vào đĩa phanh) thực trình phanh bánh xe trống phanh ( đĩa phanh) gắn liền với moayơ bánh xe Khi phanh lò xo kéo hai má phanh vị trí ban đầu, tác dụng lò xo piston vị trí ban đầu ép dầu trở lại buồng dầu xilanh phanh c Dẫn động phanh khí nén : Dẫn động phanh khí nén sử dụng nhiều ô tô vận tải cỡ lớn trung bình, đặc biệt lớn Để dẫn động cấu phanh người ta sử dụng lượng khí nén, lực người lái tác dụng lên bàn đạp để mở tổng van phanh mà giảm sức lao động người lái, tuỳ theo liên kết xe rơ moóc mà dẫn động phanh khí nén dòng dòng - Dẫn động phanh khí nén dòng: Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hình: Sơ đồ cấu tạo phanh 1: Máy nén khí 4: Bầu phanh 2: Bình chứa 5: ống dẫn 3: Van phân phối 6: Bàn đạp phanh 7: Đồng hồ kiểm tra áp suất Nguyên lý: Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp qua dẫn động tổng van mở cho khí nén từ bình chứa khí nén theo đường ống tới đầu phanh để tiến hành phanh Khi thả bàn đạp, tổng van phanh ngắt liên hệ bình chứa khí nén với đường ống dẫn mở đường ống bầu phanh thông với không khí bên ngoài, khí nén thoát guốc phanh nhả khỏi trống phanh d Dẫn động phanh khí nén – thủy lực Dẫn động phanh liên hợp kết hợp thuỷ lực khí nén phần thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn trọng lượng nhỏ đồng thời bảo đảm cho độ nhậy hệ thống cao, phanh lúc tất bánh xe phần khí nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng khả huy động, điều khiển phanh rơmoóc Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hình: Phanh khí nén thuỷ lực ôtô 1: Máy nén khí 2: Bộ điều chỉnh áp suất 3: Van bảo vệ ngả 4: Van bảo vệ ngả 5: Bình chứa khí nén 6: Phanh tay 7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc 8: Van tách 9: Đầu nối 10: Đồng hồ áp suất 11: Tổng van phanh 12: Xy lanh khí nén 13: Cơ cấu xy lanh piston bánh xe 14: Đầu nối phân nhánh 15: Xy lanh cung cấp nhiên liệu 16: Bàn đạp phanh Nguyên lý làm việc: Khi phanh người lái điều khiển tác động lực vào bàn đạp phanh 16 để mở van phanh lúc khí nén từ bình chứa vào hệ thống qua tổng van phanh vào cấu Piston xi lanh khí, lực tác động dòng khí có áp suất cao (8 dến 10kg/cm 2) đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh xi lanh thuỷ lực có áp suất cao đường ống vào xi lanh bánh xe thực trình phanh van bảo vệ ngả có tác dụng tách dòng khí thành hai dòng riêng biệt tự động ngắt dòng khí bị hỏng để trì làm việc dòng không hỏng Trong hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực cấu dẫn động phần khí nén cấu chấp hành phần thuỷ lực, cấu thuỷ lực chia làm hai dòng riêng biệt để điều khiển bánh xe trước sau 3: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc trợ lực phanh a Xi lanh phanh : Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hình: Cấu tạo xi lanh phanh 1.Bàn đạp phanh; 2.Cần piston; 3.Piston 1; 4,6 Lò xo nén; 5.Piston số 2; 7.Bình chứa dầu phanh Nguyên lý làm việc: Khi đạp phanh piston dịch chuyển sang trái tạo nên áp suất cao khoang I, qua piston tạo nên áp suất cao khoang II đưa dầu đến ống dẫn, đến cấu phanh thực trình phanh b Bộ chia Hình : Bộ chia 1.Piston ; Vỏ chia Nguyên lý làm việc : Khi phanh dầu từ xy lanh phanh bị dồn đến khoang A có áp lưc lớn gây lên lực tác dụng lên piston đẩy phía làm dầu dòng I, II đẩy lên xilanh phanh bánh xe thực trình phanh Áp suất dòng I, II tăng lên đến cân với khoang A Khi xảy hư hỏng dòng dòng làm việc bình thường hiệu phanh bị giảm đi, người lái nhận biết hư hỏng thong qua hành trình bàn đạp tăng lên c Bầu trợ lực chân không Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hình: Cấu tạo bầu trợ lực chân không Nguyên lý làm việc: - Khi không tác động vào phanh : Van không khí nối với cần điều khiển van bị lò xo van không khí kéo bên phải, van điều chỉnh bị đẩy bên trái Điều làm van không khí tiếp xúc với van điều chỉnh -Đạp phanh :Khi đạp phanh cần điều khiển can đẩy van không khí làm dịch chuyển sang trái Lò xo van điều chỉnh dũng dịch chuyển sang trái tiếp xúc với van chân không Chuyển động bịt kín nối qua lưới lọc bị chặn lại không vào buồng áp suất biến đổi Trong điều kiện van chân không thân van bị tách khỏi van không khí tạo lỗ thong lố A B Vì có chân không buồn áp suất không đổi có chân không buồng áp suất biến đổi Vì lò xo màng ngăn đẩy piston sang phải thong lỗ A B Khi van không khí tiếp tục dịch chuyển sang trái dời xa van điều chỉnh làm cho không khí bên lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ B ( sau qua lưới lọc ) độ chênh áp suất buồn áp suất không đổi làm cho piston dịch chuyển bên trái làm cho đĩa phản đẩy cần đẩy trợ lực bên trái tăng lực phanh d Bộ trợ lực khí nén Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hình : Sơ đồ trợ lực khí nén 1.Bàn đạp; 2.Lò xo hồi vị; 3,4.Đòn; 5.piston; 6.Lò xo hồi vị; 7.Piston 8.Bình chứa khí nén; 9.Van; 10 Piston; 11.Thanh dạng ống Nguyên lý làm việc: Tác dụng lực lên bàn đạp, qua đòn dẫn động ống đẩy 11 đẩy van mở ra, khí nén từ bình qua van vào khoang A van B tạo lực đẩy piston xilanh lực, đồng thời đẩy piston xi lanh phía phải, áp suất dầu tăng lên dẫn đến xilanh làm việc bánh xe Trong khoang A áp suất tăng lên, tác dụng lên piston 10 đến giá trị dịch chuyển sang trái làm cho van đóng lại ( người lái đạp phanh giữ vị trí van đóng lại, đạp tiếp ống 11 đẩy phía phải, áp suất dầu lại tăng lên dẫn đến xi lanh bánh xe Khi nhả bàn đạp phanh, piston 10 ống 11 lò xo kéo sang trái trở vị trí ban đầu, van đóng lại áp suất cao qua ống xả không khí.Toàn hệ thống phanh trạng thái làm việc V: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ - Loại cấu phanh: trước tang trống, sau tang trống - Loại dẫn động phanh: khí nén CHƯƠNG II THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH I: THÔNG SỐ BAN ĐẦU Loại ô tô Ô tô tải 10 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng 2890.10.1,6.0,6 0,486 = 6741,8( N m) 6910.10.0,75.0,6 = 0,486 = 7556,1( N m) M p1 = M p2 II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH Như trình bày chương trước , cấu phanh lựa chọn cấu phanh guốc Tính toán cấu phanh guốc nhằm mục đích : + Xác định thông số hình học cấu phanh : a,c,e,h + Xác định góc ( δ ) bán kính (ρ) phản lực pháp tuyến tác dụng lên má phanh + Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh phương pháp họa đồ + Xác định bề rộng má phanh + Tính toán kiểm tra cấu phanh - Kiểm tra tượng tự xiết - Công ma sát riêng - Nhiệt trình phanh 1:Xác định thông số hình học cấu phanh t Hình: Các thông số hình học cấu phanh - Bán kính tang trống phanh tính theo công thức d rt = − ( δV + K h + ∆ ) Trong đó: δv - Độ dày vành bánh xe, lấy δv =10 mm Kh Khoảng cách vành bánh xe tang phanh; Kh=20mm ∆ - Độ dày tang phanh; lấy ∆ =10 mm => rt=254-(10+20+10)=214 (mm) 13 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng - Các kích thước khác cấu phanh a, c, e tính theo công thức thực nghiệm a = c = 0,8rt = 171 mm e = 0.85rt = 182 mm h = a+c = 342 mm 2: Xác định góc (δ) bán kính (ρ) lực tổng hợp tác dụng lên má phanh cos 2β1 − cos 2β 2 β − sin 2β1 − sin β tgδ = Ta có: Góc δ góc hợp lực pháp tuyến N1 trục X1-X1 β1: góc tính từ tâm chốt quay guốc phanh đến chỗ tán ma sát, β1 = 140-160 β0: góc ôm ma sát, β0 = 1000-1200 β2 = β1 + β0 2rt ( cos β1 − cos β ) Ta có: ρ = β 02 + sin β − β cos( β1 + β ) sin β Trong đó: ρ: bán kính điểm đặt tổng phản lực tác dụng lên guốc phanh phanh rt : bán kính tang trống, xe tham khảo có rt=214 mm * Đối với guốc phanh trước: Chọn: β1 = 140, β0 = 1200=2,09 (rad), β2 = 1340 cos 28 − cos 268 = 0,2 2.2,09 − sin 28 − sin 268 tgδ t = Do đó: => δt = 11,30 ρt = 2.214(cos 14 − cos 134) 2,09 + sin 120 − 2.2,09 cos(14 + 134) sin 120 2 = 238,56mm * Đối với guốc phanh sau: Chọn: β1 = 140, β0 = 1000=1,74 (rad), β2 = 1140 Do đó: cos 28 − cos 228 = 0,41 2.1,74 − sin 28 − sin 228 tgδ s = =>δs = 22,30 ρs = 2.214(cos 14 − cos 114) 1,74 + sin 100 − 2.1,74 cos(14 + 114) sin 100 2 = 228.5mm 3: Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh phương pháp họa đồ 14 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Khi tính toán cấu phanh cần xác định lực P tác dụng lên guốc phanh trước sau để đảm bảo cho tổng mô men phanh sinh guốc phanh trước mô men sinh guốc sau mô men tính toán cấu phanh đặt bánh xe Khi chọn thông số kết cấu ta tính góc δ bán kính ρ nghĩa xác định hướng điểm đặt lực N ( lực hướng vào tâm 0) Lực R lực tổng hợp N T, lực R tạo với N góc φ Góc φ xác định sau: tgϕ = T =µ N µ : Hệ số ma sát má phanh trống phanh : µ = 0,3 => tgφ = 0,3 => φ = φt = φs = 170 Mô men sinh cấu phanh bánh xe là: ot os Mp = R r + R r µ 0,3 rot = ρ t = 0,239 = 0.069m 2 1+ µ + 0,3 Với: µ ros = ρ s 1+ µ = 0,229 0,3 + 0,32 = 0.066m Guốc phanh bị ép cam phanh (phanh khí) lực P P tác dụng lên hai guốc phanh khác Trong trường hợp cam quay, hai guốc phanh dịch chuyển nhau, áp suất tác dụng lên hai má phanh lực R =R Như guốc phanh bị ép cam quay, xác định lực R R R1 = R2 = Mp 2r0 Muốn xác định P , P ta dùng phương pháp họa đồ cách vẽ đa giác lực guốc phanh trước sau Góc δ góc tạo (X, N) muốn xác định X ta chọn góc α Từ vị trí đặt lực P nối với tâm quay cố định guốc ta có trục Y từ ta có trục X, theo tính toán ta có ρ 1, ρ có δ từ ta xác định vị trí đặt lực N có phương hướng vào tâm 15 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng t s Từ điểm đặt lực P ta kéo dài lực P, quay hai vòng tròn có bán kính ρ ρ kết t s hợp với góc δ δ , xác định điểm đặt lực R R , vẽ hai vòng tròn có bán ot os kính r r , kẻ tiếp tuyến hai đường tròn qua hai điểm đặt lực R R Đó phương R R , hai đường tiếp tuyến cắt đường kéo dài lực P ’ ’’ ’ ’’ Từ nối với tâm chốt quay má trước ta có phản lực U nối với tâm chốt quay má sau ta có phản lực U Như guốc phanh có ba lực 1 2 P ,R ,U P , U R Ta xây dựng hai đa giác lực cách lấy hai đoạn để thể lực R, nối tiếp R U cách trượt thước kẻ theo đường // với 1 đường U lại nối tiếp với P kẻ // với đường P ta có tam giác khép kín Tương tự ta có tam giác thứ hai má sau Hình: Họa đồ lực tác dụng lên cấu phanh sau Từ đồ họa ta dùng thước kẻ ly đo được: 16 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng P /P = 0,5 => P =0,5P a) Đối với cầu trước: Mp=6741,8 (N.m) 6741,8 6741,8 R1 = R2 = R = = = 48854( N ) 2r0t 2.0,069 Trên đồ thị ta đo R=692,34 (mm) Vậy ta có tỷ lệ xích: μ = 48854/692,34 = 70,56(N/m) 1 Trên họa đồ ta đo được: P = 209,55 (mm) => P =14786(N) 2 P =417,276 (mm) => P =29443(N) U =500,04 (mm); U =360,78 (mm) Từ tính được: U =35283(N); U =25457(N) b) Đối với cầu sau: Mp=7556,1(N.m) 7556,1 7556,1 R1 = R2 = R = = = 57234( N ) 2r0t 2.0,066 Vậy ta có tỷ lệ xích: μ = 57234/692,34 = 82,67(N/m) 2 => P =17324(N); P =34496(N); U =41338(N); U =29826(N) 4: Kiểm tra tượng tự siết: Hiện tượng tự xiết trình phanh tượng má phanh ép sát vào trống phanh lực ma sát mà không cần tác động lực P truyền động lên guốc phanh Trong trường hợp mô men phanh đứng phương diện mà nói tiến tới vô hạn 17 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hiện tượng tự xiết gây bó cứng bánh xe, làm ổn định phanh, trường hợp xe tiến Do tính toán thiết kế cần kiểm tra tượng tự xiết xe tiến Để kiểm tra tượng tự xiết, ta thiết lập môi quan hệ mô men phanh p M lực ép P µ= C cos δ = tgϕ ρ − C sin δ Xảy tượng tự xiết khi: Trong đó: C- khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm chốt quay má phanh(mm), C=164 mm +) Trường hợp xe tiến: xe tiến phía trước, tượng tự xiết xảy guốc phanh trước t t Với μ=0,3; ρ =238,56(mm); δ =11,3 164 cos 11,3 => tgϕ = = 0,78 > µ = 0,3 238,56 − 164 sin 11,3 Vậy không xảy tượng tự xiết bánh xe xe tiến +) Trường hợp xe lùi t t Với μ=0,3; ρ =228,5(mm); δ =22,3 164 cos 22,3 => tgϕ = = 0,91 > µ = 0,3 228,5 − 164 sin 22,3 Vậy không xảy tượng tự xiết bánh xe lùi 5: Xác định kích thước má phanh 18 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Kích thước má phanh chọn sở đảm bảo công ma sát riêng áp suất má phanh, tỷ số trọng lượng toàn ô tô diện tích toàn má phanh hạn chế độ làm việc phanh a) Kiểm tra công ma sát riêng Công ma sát riêng L xác định sở má phanh thu toàn động ô tô chạy với vận tốc V0 trước phanh L= GV02 ≤ [ L] = 400 − 1000( J / cm )(*) gFΣ Trong đó: G = 9800 KG V0 tốc độ ô tô bắt đầu phanh, chọn V0=60Km/h=16,66m/s g: Gia tốc trọng trường, lấy g=10m/s2 F Σ : diện tích toàn má phanh tất bánh xe m Ta có công thức tính diện tích là: FΣ = ∑ β0i rt bi i =1 β 0i: góc ôm má phanh thứ i bi: bề rộng má phanh thứ i rt: bán kính trống phanh, rt = 205 mm m: số lượng má phanh, m = Ta chọn cấu phanh bánh nhau, nên ta có: F∑ = 4( Ft + Fs ) đó: Ft diện tích má phanh trước Fs diện tích má phanh sau F∑ = 4(2,09.205.140 + 1,74.205.140) = 439684(mm ) = 4397(cm ) Thay vào (*) ta được: 98000.16,66 => L = = 309,3( J / cm ) < 400 2.10.4397 Vậy má phanh chọn thỏa mãn toàn lượng phanh bánh xe b) Kiểm tra áp suất bề mặt ma sát Khi muốn biết thời gian phục vụ má phanh hay tuổi thọ ta xét đến áp suất bề mặt ma sát dựa vào thông số q q= Mp ≤ [q] = 2MN / m ( **) µ.b.rt β0 19 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Theo công thức (**) ta thấy muốn xét đến thông số q phụ thuộc vào góc ôm má phanh mô men phanh sinh cấu phanh ta xét đến má phanh có gốc ôm lớn chịu mô men phanh lớn Xét cầu trước cầu trước chịu mô men phanh lớn cầu sau ta xét má trước vai má trước chịu mô men phanh lớn má sau Ta có: µ = 0,3 β = 120 độ = 2,09 rad rt = 205 mm; b=140mm Với cầu trước mô men sinh cấu phanh là: Mp=6741,8 (N.m) => q = 6741,8 = 1,83( MN / m ) ≤ 2( MN / m ) 0,3.0,14.0,205 2,09 Vậy guốc phanh trước đảm bảo áp suất riêng, guốc phanh sau đảm bảo áp suất riêng 6: Tính toán nhiệt phát trình phanh Trong trình phanh động ô tô chuyển thành nhiệt trống phanh phần thoát môi trường không khí Nếu nhiệt độ cấu phanh lớn làm hệ số ma sát má trống giảm, dẫn đến giảm hiệu phanh Phương trình cân lượng: t G V12 − V22 = mt C.t + Ft ∫ k t d t g G: trọng lượng toàn ô tô đầy tải g: gia tốc trọng trường, lấy g=10(m/s2) V1,V2: tốc độ đầu cuối phanh mt: khối lượng trống phanh chi tiết bị nung nóng (khối lượng tang trống =4 KG) C: nhiệt dung riêng chi tiết bị nung nóng, (C=500J/Kg.độ) t0: tăng nhiệt độ trống phanh so với môi trường không khí 20 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 Ft: diện tích làm mát trống phanh GVHD:Trương Mạnh Hùng kt: hệ số truyền nhiệt trống phanh không khí t: thời gian phanh Trong công thức số hạng thứ phần lượng làm nung nóng trống phanh; số hạng thứ hai phần lượng truyền không khí Khi phanh ngặt thời gian ngắn, số hạng thứ hai bỏ qua Do ta xác định tăng nhiệt độ trống phanh sau: G.(V12 − V22 ) t = ≤ 15 2.g mt C Sự tăng nhiệt độ trống phanh phanh với V 1=30km/h=8,3(m/s) xe dừng hẳn V2=0 ta có: t0 = 9800.8,3 = 8,44 ≤ 15 ( Với mt = Kg) 2.10.8.500 Vậy đảm bảo nhiệt độ làm việc má phanh CHƯƠNG III: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH I: MÁY NÉN KHÍ + Máy nén khí chọn cho đảm bảo yêu cầu sau: - Nạp nhanh bình chứa sau khởi động động - Giữ áp suất hệ thống gần với áp suất tính toán phanh liên tục + Trên thực tế máy nén khí làm việc khoảng 10-20% thời gian làm việc ô tô, bình chứa nạp đầy máy nén khí chuyển sang chế độ chạy không tải + Chọn thông số kỹ thuật máy nén khí: chọn máy nén khí loại piston hai xy lanh có thông số sau: - Số xy lanh: i=2 đặt thẳng hàng - Đường kính xy lanh: d=52 mm - Hành trình piston: S=38 mm 21 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 - Số vòng quay máy nén khí: n=1700 v/ph GVHD:Trương Mạnh Hùng - Tỷ số truyền đai: itđ=2 -Hiệu suất truyền khí máy nén khí η=0,6 Năng suất máy nén khí xác định theo công thức: i.π d S n.η v Q= (l / ph) 4000 Xe thiết kế sử dụng bình khí nén, dung tích bình 140 lít Vậy tổng lượng khí nén bình là: 5x140=700 (l) 2.3,14.0,52 2.0,38.1700.0,6 Q= = 164,5(l / ph) 4000 Kết Luận: sau phút máy nén nạp 5x164,5=822,5 (l), khí nén đảm bảo nạp đầy tất bình chứa II: VAN PHÂN PHỐI DẤN ĐỘNG HAI DÒNG Van phân phối dùng để đóng mở hệ thống phanh (cung cấp hoặc5 ngừng cung cấp khí nén) theo yêu cầu người lái Van phân phối phận quan trọng truyền động phanh khí Nó đảm bảo độ nhạy truyền động trình phanh tốt Sơ đồ nguyên lý làm việc van phân phối: 33 10 32 31 11 30 12 13 A II 14 III 15 29 16 28 27 17 18 26 19 25 I IV 20 24 21 23 22 22 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Van Phân Phối 1:Đòn mở; 2:Vít chỉnh; 3:Chụp cao su; 4:Chốt; 5:Con lăn; 6:Cốc ép; 7:Nắp; 8:Đai ốc; 9:Bích chặn; 10,16,20,27:Phớt làm kín; 11:Bulông điều chỉnh; 12:Lò xo piston tuỳ động; 13,24:Lò xo van; 14,19:Tấm bạc lót; 15:Piston nhỏ; 17:Van dưới; 18:Ty đẩy piston nhỏ; 21:Cửa xả; 22:Vòng hãm; 23:Vỏ van xả; 25:Vỏ ngăn dưới;26:Lò xo piston nhỏ;28:Piston lớn; 29:ống van; 30:Piston tuỳ động; 31:Phần tử đàn hồi; 32:Vỏ ngăn ; 33:Mặt bích; I,II: Cửa vào từ bình khí; III,IV: cửa bầu phanh Nguyên lý hoạt động van phân phối dẫn động hai dòng : Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh dẫn động khí nén ta sử dụng loại van phân phối dẫn động hai dòng Có nghĩa có hai dòng khí dẫn động từ bình chứa khí qua van phân phối đến bầu phanh bánh xe Van có hai ngăn gọi ngăn ngăn ngăn có van nạp van xả piston điều khiển Khi chưa phanh lò xo 13 24 giữ cho van ngăn ngăn đóng cửa nạp nên khí nén từ bình khí tới cửa I,II bị chặn lại thường trực Khi phanh đòn mở quay quanh chốt cố định ép lăn tì lên cốc ép làm cốc ép xuống Khi khắc phục xong khe hở tự cốc ép bích chặn bích chặn ép phần tử đàn hồi 31 tì vào piston tuỳ động 30 làm piston di xuống Khi đế van xả ( nằm 23 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng piston tuỳ động) hết khe hở với nắp van van xả đóng lại van nạp bắt đầu mở Khi ngăn khí nén từ cửa II qua van nạp ngăn thông sang III để dẫn đến bầu phanh bánh xe Đồng thời với trình cửa III có lỗ A thông với khoang B ( Phía piston lớn 28) nên dòng khí có áp suất tác dụng nên mặt piston lớn 28 làm đẩy piston nhỏ xuống Khi khe hở đế van xả nắp van khắc phục van nạp bắt đầu mở Khi khe hở đế van xả nắp van khắc phục van nạp bắt đầu mở Khí nén từ I qua van nạp ngăn thông sang cửa IV để dẫn đến bầu phanh bánh xe Như cấu khí trực tiếp điều khiển van nạp ngăn van nạp ngăn khí nén điều khiển sau van nạp ngăn mở Như có nghĩa dòng nối với ngăn có tác dụng trước so với dòng nối với ngăn Vì dòng nối với ngăn thường dẫn tới bầu phanh bánh xe phía sau nhằm mục đích giữ ổn định cho ôtô phanh Khi phanh tác dụng lò xo hồi vị cốc ép 6, bích chặn piston tuỳ động 30 lên Van nạp đóng lại van xả mở Khí nén từ bình chứa khí cung cấp khí nén từ bầu phanh từ cửa III qua cửa xả theo đường thoát Còn ngăn khoang B áp suất nên piston lớn 28 piston nhỏ 15 bị lò xo hồi vị 26 đẩy vị trí phía Van nạp ngăn đóng lại van xả ngăn mở ra, ngắt khí nén từ bình chứa khí thoát khí nén từ bầu phanh theo đường thoát Tính toán van phân phối: Ta xét sơ đồ tính toán sau: Sơ đồ tính van phân phối Pb Pb I II III Iv Q Ph Ph Lực Q hình truyền từ bàn đạp tới, vậy: Q=Qbđ.ibđ Trong đó: Qbđ lực tác dụng lên bàn đạp phanh [Qbđmax] = 600-700 (N) ibđ tỷ số truyền dẫn động bàn đạp chọn ibđ=5 Khi phanh lò xo tuỳ động nén lại đoạn l Vậy ta có: Q = l.c 24 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 Với hành trình bàn đạp: S = l.ibđ GVHD:Trương Mạnh Hùng Suy ra: Q = c.S/(i2bđ), với c: độ cứng lũ xo Vậy ta thấy lực bàn đạp tỷ lệ với hành trình bàn đạp Xét hệ van piston tuỳ động: Q = Pm + Pv ; Pm = (p2- p1)Fm ; Pv = (p3- p2)Fv Với: p1: áp suất khí p2- p1 = ph : áp suất làm việc hệ thống p3- p1 = pb : áp suất bên bình chứa khí Fp: diện tích màng phanh để điều khiển van Fv: diện tích van điều khiển Ta có: ph = [Qbđ.ibđ - (p3- p2)Fv] Có thể coi gần : ph = Qbđ = pb Suy ra: Qbđ = Fm.pb/ibđ π2 Mà: Fm = (d22 – d1 2) Trong đó: d1 đường kính piston tầng trên, chọn d1= 30 (mm) d2 đường kính piston tầng dưới, chọn d2= 40 (mm) Thay số ta được: Fm= 1,73 10-3 (m2) Để Qbd đạt giá trị lớn pb = pbmax = 7.105 (N/m2) Thay vào công thức trờn ta được: Qbđmax = 241 (N) < [Qbđmax] bàn đạp đảm bảo điều kiện phanh phù hợp cho người lái, nhẹ Với giá trị nhàng mà3 không gây cảm giác III: TÍNH TOÁN BẦU PHANH +) Kết cấu bầu phanh: 25 12 11 10 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng 1:Vỏ trước bầu phanh; 2:Thanh đẩy; 3:Tấm đỡ lò xo; 4:Màng phanh; 5:Lò xo hồi vị; 6:Vỏ sau bầu phanh; 7:Bu lông lắp bầu phanh; 8:Thanh truyền động; 9:Tấm đỡ lò xo; 10:Đai ốc hãm; 11:Lò xo hồi vị; 12:Bulông +) Nguyên lý làm việc bầu phanh: Khí nén cung cấp từ van phân phối dẫn động đến bầu phanh bánh trước bầu phanh bánh sau Dưới tác dụng áp suất khí nén tác dung lên màng phanh phía sau làm cho mang phanh dãn chạm vào đỡ lò xo ép lò xo lại làm cho truyền dịch chuyển theo sang bên phải tác dụng vào cam cấu phanh làm phanh bánh xe Khi không phanh áp suất giảm xuống màng phanh lại co lại nhờ vào lò xo hồi vị đẩy truyền sang trái phanh +) Tính toán bầu phanh: Ta có sơ đồ sau: p ph l P1 h P2 26 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Hình: Sơ đồ tính bầu phanh Từ sơ đồ tính ta có: P.l=(P1+P2).h/2 π D P= p h η1 η − Plx h   => D = ( P1 + P2 ) + Plx  2l   π p h η1 η Trong đó: η1 - hệ số nạp, chọn η1=1 η2 - hiệu suất khí, chọn η2 = 0,95 ph – áp suất làm việc hệ thống (ph = 2.105 N/m2) Plx – lực lò xo hồi vị piston (Thường chòn có độ cứng C=1,5-3,5 KN/m với lực lò xo Plx = 80-150 N) Chọn Plx = 100N h – khoảng cách hai điểm đặt lực h=0,02 (m) l – khoảng cách từ đẩy đến tâm cam, l=0,1 (m) P1, P2 – lực tác dụng lên cam P1=17324 (N), P2=34496(N) (Lấy P1,P2 lớn nhất, chuẩn hóa cho bánh) 0,02   => D = (17324 + 34496 ) + 100  = 0,095(m) 2.0,1   3,14.2.10 1.0,95 Lò xo hồi vị chọn số vòng làm việc n=6 (vòng) Đường kính dây lò xo: d=0,004(m) Đường kính trung bình vòng lò xo: Dtb=0,048(m) Mô đun đàn hồi vật liệu G=8.104 (Mpa) 27 ... phối: 33 10 32 31 11 30 12 13 A II 14 III 15 29 16 28 27 17 18 26 19 25 I IV 20 24 21 23 22 22 Hoàng Văn Giang-Lớp Cơ Khí Ôtô A-K48 GVHD:Trương Mạnh Hùng Van Phân Phối 1:Đòn mở; 2: Vít chỉnh;... 2, 09 + sin 120 − 2. 2,09 cos(14 + 134) sin 120 2 = 23 8,56mm * Đối với guốc phanh sau: Chọn: β1 = 140, β0 = 1000=1,74 (rad), 2 = 1140 Do đó: cos 28 − cos 22 8 = 0,41 2. 1,74 − sin 28 − sin 22 8 tgδ s... rt =21 4 mm * Đối với guốc phanh trước: Chọn: β1 = 140, β0 = 120 0 =2, 09 (rad), 2 = 1340 cos 28 − cos 26 8 = 0 ,2 2 .2, 09 − sin 28 − sin 26 8 tgδ t = Do đó: => δt = 11,30 ρt = 2. 214(cos 14 − cos 134) 2, 09

Ngày đăng: 21/05/2017, 16:31

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan