Тормозные устройства – 5. Тормозные устройства

Тормозом называется механизм, предназначенный для удержания груза на весу, регулирования скорости его опускания и быстрой остановки горизонтально движущихся частей крана — моста и тележки. Работа любого тормозного устройства основана на создании больших сил трения между движущейся частью и прижимаемой к ней тормозной колодкой или лентой. Сила трения F зависит от силы нажатия Р, Н, колодки или ленты и коэффициента трения между движущейся частью и тормозным устройством:
F = Pf. (2.4)
Сила трения создает тормозной момент на шкиве
Мт = FR = PfR, (2.5)
где R — радиус тормозного шкива, см.

Когда тормозной момент равен вращающему, наступает равновесие между движущими силами и силами торможения, движение продолжается. Следовательно, для полной остановки механизма необходимо, чтобы тормозной момент Мт был больше вращающего момента Мвр.

При скорости движения тележки 32 м/мин и менее тормоза в механизмах передвижения можно не устанавливать. В этом случае запас энергии невелик и трения в подшипниках и о рельсы достаточно, чтобы механизм остановился на допустимом пути торможения (п. 137 Правил). В зависимости от силы торможения спускающийся груз, мост крана или тележка будут продолжать движение с по степенно уменьшающейся скоростью до полной остановки. Путь, проходимый механизмом с начала торможения до полной остановки, называется путем торможения.

По конструктивному исполнению тормоза делятся на радиальные и осевые. Радиальные, в свою очередь, подразделяются на колодочные и ленточные, а осевые — на дисковые и конусные.

По характеру работы тормоза могут быть стопорными — для остановки механизма — и спускными — для ограничения скорости спуска.

Тормоза бывают открытого и закрытого типов. Открытым называется такой тормоз, который срабатывает при нажатии на тормозную педаль, а нормально не оказывает какого-либо сопротивления работе механизма, с которым он связан. Закрытым или замкнутым называется тормоз, нормально находящийся в закрытом состоянии, препятствующем движению связанного с ним механизма до тех пор, пока не будет нажат рычаг тормоза. При этом тормоз открывается и связанный с ним механизм получает возможность работать.

Подъемные механизмы кранов оборудованы закрытыми (замкнутыми) тормозами — нормально механизмы заторможены, тормоз снимается только при включении двигателя. Механизмы подъема кранов, транспортирующих раскаленный металл, взрывчатые и ядовитые вещества и кислоты, должны иметь два тормоза, действующие независимо друг от друга. При отключении двигателя тормоз автоматически закрывается, вследствие чего груз повисает в воздухе. На механизмах передвижения крана также ставят закрытые тормоза. Поглощая инерцию движущихся частей, они тем самым способствуют сокращению пути их движения после остановки двигателя.

Тормоза закрытого типа на кранах применяют в связи с тем, что они надежнее открытых и их неисправность легко обнаружить. Тормоза открытые иногда устанавливают на кранах в дополнение к закрытым в качестве вспомогательных тормозов для более быстрой и точной остановки механизмов передвижения.

Управление последними производится с помощью ручного рычага или ножной педали. Процесс торможения в этом случае можно регулировать. В зависимости от силы нажатия на рычаг тормоза тормозящие усилия могут быть сильнее и слабее. Такой тормоз называется оперативным.

Для автоматического размыкания тормозов закрытого типа служат тормозные электромагниты или электромеханические и электрогидравлические толкатели.
Наибольшее распространение в крановых механизмах получили колодочные тормоза. Тормозное усилие в них создается сжатой пружиной или специальным тормозным грузом. Пружинное замыкание тормозов более совершенно, чем грузовое. Осадкой пружины можно точно отрегулировать силу нажатия колодок на тормозной шкив, торможение будет плавным и быстрым, без толчков.

При грузовом замыкании время торможения увеличивается, торможение происходит с толчками, регулировка нажатия за счет перемещения груза по рычагу не всегда может быть точной и удобной.

Колодочные тормоза состоят из чугунного или стального шкива и чугунных или стальных колодок, зажимающих в случае надобности шкив и тормозящих его движение. Тормоза делают с двумя колодками, расположенными по обеим сторонам шкива для равномерного распределения нагрузки на его вал. Тормозной шкив устанавливают всегда до редуктора, т. е. там, где частота вращения шкива выше, а усилие меньше. В связи с этим для торможения требуется меньшее усилие, чем при размещении шкива после редуктора.

В качестве тормозного шкива используют муфту, соединяющую электродвигатель с редуктором. Тормоз устанавливают так, чтобы его колодки зажимали ту половину муфты, которая соединена с редуктором, а не с двигателем.

Если тормозить половину муфты, соединенную с двигателем, то в случае среза соединительных болтов муфты будет заторможен только двигатель, а не механизм. Надежность работы тормоза при этом будет меньше. Хотя срез болтов соединительной муфты происходит очень редко, для полной безопасности работы необходимо предусмотреть все возможные поломки частей крана и сделать его работу устойчивой и безаварийной.

Груз, замыкающий тормоз, должен быть укреплен на рычаге так, чтобы исключалась возможность его падения или самопроизвольного смещения. При использовании пружин тормоз должен замыкаться усилием сжатой пружины. Пружину размещают в гильзе или снабжают центрирующим стержнем. Тормоз должен быть защищен от попадания на тормозной шкив влаги или масла. На поверхность тормозных колодок приклепывают специальную тормозную ленту, увеличивающую трение между колодкой и шкивом.

Устройство колодочного тормоза с короткоходовым электромагнитом типа ТКП (постоянного тока) приведено на рис. 2.34, а колодочного тормоза с грузовым замыканием и длинноходовым электромагнитом типа КМТ (переменного тока) — на рис. 2.35.

В ленточных тормозах торможение шкива осуществляется за счет силы трения, возникающей между трущимися поверхностями шкива и ленты тормоза при нажиме тормозного рычага. Применяются они реже колодочных из-за того, что при их работе возникают значительные добавочные усилия, изгибающие вал тормозного шкива (рис. 2.36).

Рис. 2.34. Колодочный тормоз с короткоходовым электромагнитом постоянного тока типа ТКП

Рис. 2.35. Колодочный тормоз с грузовым замыканием и длиннохо-довым электромагнитом переменного тока типа КМТ

Рис. 2.36. Ленточный тормоз с тормозным электромагнитом

Различают простые, дифференциальные и суммирующие ленточные тормоза. В простом тормозе один конец тормозной ленты крепится неподвижно на шарнире, а другой — к подвижному рычагу. Изменяя положение рычага, регулируют усилие торможения. Тормоза этого типа могут быть многообхватными, т. е. лента может иметь несколько витков. Принцип работы их такой же, как и обычных тормозов. Простой ленточный тормоз при изменении направления вращения шкива будет развивать меньшее тормозное усилие.

В суммирующем тормозе оба конца тормозной ленты укреплены на тормозном рычаге на равных расстояниях от оси вращения рычага. Статический момент груза равен сумме моментов натяжений концов ленты. Этот вид тормоза может хорошо работать и при изменении направления тормозного шкива.

В двухленточном тормозе типа ТЛП с короткоходовым электромагнитом постоянного тока (рис. 2.37) усилие, изгибающее вал тормозного шкива, незначительно. Размыкание тормоза происходит быстро, так как якорь электромагнита имеет малый ход — всего 1 мм.

Рис. 2.37. Двухленточный тормоз типа ТЛП

Большой угол обхвата шкива тормозной лентой (320°) дает большие тормозные усилия при малых удельных давлениях, поэтому срок службы тормозной ленты значительный. Толщина ленты 2—5 мм, ширина 100—200 мм. В качестве материала ленты используют сталь 45.

К ленте прикрепляют тормозную накладку для увеличения трения. В качестве тормозных накладок в крановых тормозах применяют тормозную асбестовую ленту типа А, пропитанную битумом, ленту типа Б, пропитанную маслом, и вальцованную ленту, приготовленную из асбестовой крошки и каучука с добавлением серы с последующей вулканизацией. Тормозная лента должна обладать высоким коэффициентом трения, сохранять тормозные качества при нагреве во время работы, мало изнашиваться, хорошо обрабатываться.

Лента типа А имеет коэффициент трения по металлу 0,37 и допускает нагрев до 200 °С. Для ленты типа Б эти значения равны соответственно 0,35 и 175 °С, а для вальцованной ленты — 0,42 и 220 °С. Вальцованная лента износоустойчива. Срок службы такой ленты в два-четыре раза больше, чем ленты типов А и Б.

Тормозные накладки крепят к тормозам чаще всего латунными или медными заклепками с потайной головкой. Головку заклепки заглубляют на половину толщины ленты.

Тормозным устройством называют механизм, предназначенный для остановки кранового механизма, а также для надежного удержания груза в поднятом состоянии. В некоторых случаях тормоза используют также для регулирования скорости подъема и опускания груза. Основное назначение тормозов заключается в создании сил сопротивления перемещению кранового механизма.

В мостовых электрических кранах применяют колодочные и дисково-колодочные тормоза. В колодочных тормозах тормозные колодки прижимаются к наружной поверхности тормозного шкива. В дисково-колодочных тормозах тормозные колодки выполнены плоскими и прижимаются они к торцовым поверхностям диска.

Тормоза мостовых электрических кранов замкнуты, т. е. их колодки прижаты к тормозному шкиву или диску в нормальном состоянии, когда отключен приводной двигатель механизма и привод тормоза (п. 125 Правил). Усилие замыкания тормоза (усилие прижатия колодок к шкиву или диску) создается постоянно действующей внешней силой предварительно сжатой замыкающей пружины. Эти тормоза размыкаются, освобождая механизмы крана, только при включении привода тормоза одновременно с включением приводного двигателя механизма. Крановые тормоза приводятся в действие автоматически при отключении приводного двигателя механизма. Тормоза механизмов мостовых электрических кранов не создают сил сопротивления при работе механизма, а стопорят механизм только в конце движения при отключении от электрической сети приводного двигателя и удерживают механизм на месте при стоянке.

Колодка прижимается к тормозному шкиву под действием усилия замыкающей пружины. Это усилие зависит от степени поджатая, т. е. осадки пружины. При производстве тормозов применяют материалы, которые позволяют изготовлять замыкающие пружины с приблизительно одинаковыми характеристиками. От длины пружины в сжатом состоянии зависит усилие, которое она создает. Регулируя длину пружины в сжатом состоянии, машинист может увеличивать или уменьшать усилие прижатия колодок к тормозному шкиву.

Коэффициент трения р, зависит от свойств материалов, из которых изготовлены тормозные колодки и шкив, а также от состояния поверхности трения тормозного шкива — наличие смазочного материала, влаги, ржавчины, рисок и канавок. Для повышения стабильности и коэффициента трения и увеличения срока службы тормоза тормозные шкивы подвергают термической обработке, чаще всего закалке токами высокой частоты до твердости не менее HRC 35. Тормозные колодки снабжают фрикционными накладками, изготовленными из смеси асбестовой ваты с различными каучуками или смолами. Такие накладки обладают стабильным и высоким значением коэффициента трения (n = 0,3-f-0,5). Таким образом, при работе тормоза сила трения создается при прижатии фрикционных накладок к термообработанной поверхности трения тормозного шкива.

При торможении кинетическая энергия движущегося механизма преобразуется в тепловую энергию нагрева поверхности трения тормоза. В тяжелом и весьма тяжелом режимах работы мостового крана температура поверхности трения тормоза может достигать 200° С и более. Одним из недостатков фрикционных накладок крановых колодочных тормозов является то, что при сильном нагреве коэффициент трения накладки по шкиву начинает уменьшаться. При этом пропорционально уменьшается сила трения и увеличивается путь торможения, что может привести к аварии крана. По этой причине нельзя использовать кран в режиме, более тяжелом, чем режим, указанный в паспорте крана. Фрикционные накладки быстро изнашиваются, если усилие их прижатия к тормозному шкиву превышает заданное значение. Поэтому давление между фрикционными накладками на каучуковой основе и тормозным шкивом не должно быть больше 0,5—0,6 МПа.

При работе тормоза в результате действия сил трения возникает тормозной момент. Тормозной момент зависит от силы трения и диаметра тормозного шкива. С увеличением диаметра шкива при одинаковых усилиях прижатия колодок к шкиву и коэффициенте трения тормозной момент увеличивается. Поэтому на разных крановых механизмах установлены тормоза с разными диаметрами тормозных шкивов.

Для полной остановки и удержания механизма или поднятого груза в неподвижном состоянии необходимо, чтобы тормозной момент тормоза был больше крутящего момента, создаваемого приводным двигателем механизма или весом поднятого груза. Превышение тормозного момента по сравнению с крутящим называют коэффициентом запаса торможения. Коэффициент запаса торможения задается при проектировании крана.

В зависимости от скорости начала торможения, тормозного момента и массы крана или поднимаемого груза грузовая тележка, кран или груз при торможении будут проходить до полной остановки определенный путь, который называют тормозным путем.

Рис. 84. Крановый двухколодочный тормоз с электромагнитом переменного тока:

Для кранов, работающих на постоянном токе, применяют тормоза с приводом от электромагнита типа МП (рис. 85), а для кранов, работающих на переменном токе,— тормоза с приводом or электромагнита типа МО-Б (см. рис. 84,6) или от электрогидравлического толкателя (рис. 86). Колодочный тормоз с приводом от электромагнита работает следующим образом. При включении контроллера электрический ток поступает одновременно в обмотки приводного двигателя механизма и в катушку (см. рис. 84, б) сердечника приводного электромагнита тормоза. В результате вокруг катушки сердечника образуется электромагнитное поле, под действием которого якорь электромагнита прижимается к сер- дечнику и нажимает на конец штока. В электромагнитах типа МП якорь движется поступательно, а в электромагнитах типа МО-Б поворачивается относительно шарнира крепления якоря на сердечнике. Шток, перемещаясь, Сжимает главную пружину. Тормозные рычаги, освободившись от действия главной пружины, повернутся, и тормозные колодки освободят тормозной шкив. При выключении контроллера прекратится подача электрического тока в катушку сердечника электромагнита, магнитное поле вокруг катушки исчезнет, и якорь отпадет от сердечника. Главная пружина не будет удерживаться в сжатом состоянии якорем электромагнита и повернет тормозные рычаги, прижав колодки к тормозному шкиву.

Рис. 85. Крановый двухколодочный тормоз с электромагнитом постоянного тока

В тормозах с приводом от электрогидравлического толкателя (рис. 86, а) на одном из тормозных рычагов шарнирно с помощью пальца закреплен приводной рычаг. Приводной рычаг с помощью шарнирно закрепленной тяги соединен со вторым тормозным рычагом. Свободный конец приводного рычага шарнирно соединен со штоком электрогидравлического толкателя. К рычагу шарнирно прикреплена тяга, на которой установлена замыкающая пружина. Один конец пружины связан с основанием тормоза, а другой через опорную шайбу и гайки — с тягой. Через шайбу и гайки усилие сжатой пружины передается на приводной рычаг. При этом приводной рычаг опущен, а свободные концы тормозных рычагов сведены и колодки прижаты к тормозному шкиву. Болт служит для регулирования равномерного отхода колодок от тормозного шкива.

Электрогидравлический толкатель имеет корпус (рис. 86,6), в нижней части которого установлен приводной электродвигатель центробежного насоса. В верхней части корпуса имеется гильза, в которой перемещается поршень со штоком. Поршень, насос и электродвигатель залиты маслом до указанного уровня. Для заливки масла служит пробка. Для слива загрязненного масла имеется пробка в нижней части корпуса.

Рис. 86. Крановый двухколодочный тормоз с приводом от электрогидравлического толкателя:
а — тормоз в сборе; б — электрогидравлический толкатель

При включении электродвигателя механизма одновременно включается электродвигатель центробежного насоса толкателя. При работе насоса под поршнем создается избыточное давление масла, и поршень поднимается. При этом шток поршня поворачивает приводной рычаг тормоза. Замыкающая пружина дополнительно сжимается, а тормозные рычаги отводят колодки от тормозного шкива, освобождая механизм. При отключении от электрической сети приводного двигателя механизма одновременно отключается и электродвигатель насоса толкателя. Давление под поршнем падает, и приводной рычаг под действием усилия замыкающей пружины опускается, прижимая колодки к тормозному шкиву.

В качестве тормозного шкива в основном используют одну из половин муфты (рис. 87), соединяющей ротор приводного двигателя с входным валом редуктора (п. 129 Правил). Тормоз должен устанавливаться так, чтобы колодки прижимались к той половине муфты, которая установлена на валу редуктора. Это необходимо для того, чтобы при разрушении пальцев муфты механизм остался заторможенным. Если тормоз установить на полумуфту, закрепленную на валу ротора электродвигателя, то при поломке пальцев муфты механизм будет расторможен, что может привести к аварии крана. Тормозной шкив устанавливают на входном валу редуктора по той причине, что частота вращения этого вала больше, а крутящий момент меньше, чем у других валов механизма. Поэтому при торможении механизма в этом случае требуется меньшее усилие, чем при установке тормоза на других валах редуктора.
Фрикционные накладки для крановых колодочных тормозов изготовляют из вальцованной асбокаучуковой ленты типа ЭМ-2 (ГОСТ 15960—70). Накладки крепятся к тормозным колодкам заклепками. Если толщина накладок уменьшится в средней части до Ч2, а в крайних частях до ‘/з первоначальной толщины, то накладки становятся непригодными для эксплуатации. При изнашиваиии накладок до такой степени, когда головки заклепок касаются поверхности трения тормозного шкива, эксплуатация крана не допускается. При соприкосновении головок заклепок с поверхностью трения шкива происходит интенсивное изнашивание поверхности трения с появлением кольцевых бороздок, что снижает надежность тормоза.

Дисково-колодочные тромоза по сравнению с крановыми колодочными обладают повышенной надежностью и долговечностью.

Тормозной шкив с кранах зарубежного производства, втулочво-пальцевой муфтой Вместо тормозного шкива в этих тормозах используют диск, закрепленный на входном валу редуктора с помощью ступицы. Плоские тормозные колодки с накладками из твердого асбосмоляно- го материала прижимаются к боковым поверхностям диска. Тормоз такого типа содержит основание (рис. 88), два шарнирно закрепленных на основании рычага, несущих тормозные колодки с фрикционными накладками. На верхних концах рычагов с внешней стороны выполнены цилиндрические углубления, в которых установлены обоймы с пакетами тарельчатых замыкающих пружин. В сквозных отверстиях пружин пропущена стягивающая их шпилька. Пружины затягивают гайками. Над пакетами замыкающих пружин рычаги имеют приливы с горизонтальными пазами, в которых на вертикальных осях установлены ролики. С роликами взаимодействует клин, шарнирно связанный со штоком электрогидравлического толкателя.

Тормозной диск прикреплен к ступице тормозного вала винтами. Постоянный зазор между тормозным диском и накладками колодок при разомкнутом тормозе независимо от износа накладок обеспечивается автоматическим компенсатором износа накладок, содержащим тяги и обгонные муфты.

В замкнутом положении тормозные колодки под действием усилия замыкающих пружин прижаты к тормозному диску. Толкатель отключен от электрической сети, ролики сближены и контактируют с клином в зоне его острия. При включении электродвигателя толкателя клин, преодолевая усилие замыкающих пружин, разводит рычаги и освобождает тормозной диск. По мере изнашивания фрикционных накладок ход клина увеличивается, вследствие чего в процессе размыкания тормоза поворачиваются муфты.

При повороте муфт тормозные колодки приближаются в тормозному диску, компенсируя образовавшийся при изнашивании накладок дополнительный зазор между накладками и диском.

Реклама:

Категория: — Узлы мостовых кранов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Тормозные механизмы автомобилей.

Тормозные механизмы

Тормозной механизм – устройство, непосредственно предназначенное для создания или изменения принудительного сопротивления движению автотранспортного средства.
В тормозных системах автомобилей в качестве тормозных механизмов наиболее часто используют фрикционные устройства, в которых искусственное сопротивление движению создается за счет сил трения между вращающимися деталями, связанными с колесом, и неподвижными деталями, связанными с ходовой частью, агрегатами трансмиссии или несущей системой автомобиля.
Исключение могут составлять вспомогательные тормозные системы, использующие для уменьшения скорости автомобиля естественные силы трения в трансмиссии и двигателе, а также противодавление в выпускной системе двигателя.
В качестве тормозной системы спортивных и гоночных автомобилей иногда применяются устройства, использующие внешние источники энергии, например, парашют. В массовом автомобилестроении такие тормозные системы не применяются.

• по форме вращающихся деталей различают барабанные, дисковые и шкивовые тормозные механизмы;
• по форме трущихся поверхностей — колодочные и ленточные;
• в зависимости от места установки различают колесные и трансмиссионные тормозные механизмы.

В рабочих, стояночных и запасных тормозных системах автомобилей в подавляющем большинстве применяются барабанные и дисковые тормозные механизмы, поскольку они наиболее полно отвечают предъявляемым требованиям – надежность и эффективность, хороший отвод тепла от деталей и узлов, обеспечение плавности торможения и высокий КПД. Используемые в конструкциях многих дорожных и сельскохозяйственных машин ленточные тормозные механизмы, использующие трение между тормозной лентой (или ремнем) и шкивом, на автомобилях применение не нашли.

В барабанных тормозных механизмах (рис. 1) используются силы трения, возникающие между внутренней поверхностью цилиндрического барабана, вращающегося вместе с колесом или подвижным элементом трансмиссии, и тормозными колодками, шарнирно соединяемыми с неподвижными элементами ходовой части, несущей системы или трансмиссии.

В дисковых тормозных механизмах (рис. 2) используются силы трения, возникающие между боковыми поверхностями металлического диска, вращающегося вместе с колесом, и колодками, корпус которых крепится к неподвижным элементам ходовой части. Тормозной привод в обоих механизмах воздействует на тормозные колодки, прижимая их к поверхностям барабана или диска, создавая силу трения требуемой эффективности.

***

Достоинства и недостатки тормозных механизмов

К достоинствам барабанных тормозных механизмов следует отнести более высокую эффективность при одинаковом усилии на исполнительные элементы (колодки) по сравнению с дисковым тормозным механизмом при прочих равных условиях. Это достигается возможностью использования большей площади трения между барабаном и колодками, а также создавать полученной силой трения крутящий момент с бóльшим плечом, равным внутреннему радиусу барабана.

Плечо силы трения, создаваемой дисковым механизмом, меньше наружного диаметра диска, поскольку суммарная сила трения приложена к его боковой поверхности на некотором расстоянии от обода, т. е. смещена к оси колеса. По этой причине, при одинаковой силе трения и габаритах тормозного механизма, барабанные тормоза создают больший тормозящий момент, чем дисковые.

Тормозные колодки барабанных механизмов имеют бóльшую площадь трения, чем колодки дисковых тормозов, поэтому они изнашиваются менее интенсивно. Детали барабанного тормозного механизма лучше защищены от неблагоприятного воздействия внешней среды, поэтом меньше подвержены механическим повреждениям, коррозии и абразивному износу.



Кроме этого, барабанные тормозные механизмы имеют более жесткую конструкцию тормозящего элемента (барабана), благодаря чему он менее подвержен деформации, чем диск. Однако пространственная форма барабана усложняет его балансировку.

Такие качества, как создаваемый эффективный тормозной момент и прочностные достоинства барабана являются основной причиной широкого применения барабанных тормозных механизмов в системах торможения грузовых автомбилей и автобусов. В современных легковых автомобилях их применение ограничено из-за сравнительно большой массы и габаритов.

К достоинствам дисковых тормозных механизмов можно отнести малые габариты и массу, эффективное охлаждение деталей механизма из-за большой площади охлаждения и возможности вентилирования, независимость действия тормозов от износа накладок и возможность работы с малыми зазорами, более равномерное распределение давлений и высокую стабильность работы.
Дисковые тормозные механизмы проще обслуживать. Так, например, замена тормозных колодок дисковых тормозов занимает значительно меньше времени, чем в барабанных тормозных механизмах.

У дисковых тормозов зависимость коэффициента эффективности от коэффициента трения имеет более благоприятный (линейный) характер, чем у барабанных.

Благодаря перечисленным достоинствам дисковые тормозные механизмы в последние годы практически вытеснили барабанные механизмы в конструкциях тормозных систем легковых автомобилей, и все чаще применяются на грузовых автомобилях.

Тем не менее, и тот и другой тип тормозных механизмов может использоваться в конструкции всех типов автомобилей, при этом барабанные тормозные механизмы чаще применяются в тормозных системах грузовых автомобилей, дисковые – в тормозных системах легковых автомобилей.
Встречаются и комбинации таких механизмов на одном автомобиле, например, тормозные механизмы задних колес легкового автомобиля могут быть барабанными, передних колес – дисковыми.

Барабанные тормозные механизмы, размещенные на элементах трансмиссии, нередко используются в стояночных тормозных системах грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности.

***

Элементы тормозных механизмов

Тормозные барабаны могут быть литые, штампованные и комбинированные. Их отливают из чугуна с примесью меди, молибдена, никеля и титана, а также из алюминиевых сплавов. Штампованные барабаны обычно выполняются из листовой стали, при этом имеют внутренний слой из легированного чугуна.

Тормозные диски изготовляют, как правило, из чугуна. Применяют также биметаллические диски, которые выполняют с фрикционным слоем из серого чугуна, размещаемого на алюминиевом или медном основании.

Колодки тормозных механизмов выполняют чаще всего литыми из чугуна или легких сплавов, а также штампованными или сварными. К ним с помощью заклепок или клея крепят тормозные накладки. Колодки стяжными пружинами постоянно прижаты к разжимному устройству.

Тормозные накладки могут быть прессованные или формованные или плетенные. Для накладок используют формованные и прессованные материалы на асбокаучуковой основе (коротковолокнистый асбест, наполнители и связующие материалы — чаще бакелито-формальдегидные смолы), а также металлокерамику.

***

Устройство тормозных механизмов различных марок отечественных автомобилей можно изучить, пройдя по приведенным ниже ссылкам (схемы откроются в отдельном окне браузера):

    Тормозные механизмы автомобилей «ГАЗ» и «ЗИЛ»
        Тормозные механизмы автомобилей «КамАЗ» и «МАЗ»
            Дисковые тормозные механизмы автомобилей «Волга», «Москвич»
                Дисковый тормозной механизм автомобилей «ВАЗ»

***

Назначение и общее устройство рулевого управления



k-a-t.ru

Тормозная система автомобиля. Устройство и работа

Министерство образования и науки РФ

Волгоградский Государственный Технический Университет

(ВолгГТУ)

Кафедра Автомобильный транспорт

Основы безопасного управления автомобилем

Реферат

«Тормозная система автомобиля. Устройство и работа»

Выполнил:

студент гр. АЭ-513

Солдатов П.В.

Проверил:

ст. пр. Еронтаев В.В.

Волгоград 2011

Содержание

Классификация и устройство тормозных систем

Основные типы тормозных механизмов

Гидравлический привод тормозов

Тормозные жидкости

Гидровакуумный усилитель тормозов

Пневмопривод тормозного управления

Устройство и работа стояночной, вспомогательной и запасной тормозных систем

Возможные неисправности тормозной системы

Список источников

Классификация и устройство тормозных систем

Классификация.

Эксплуатация любого автомобиля допускается в том случае, если он имеет исправную тормозную систему. Тормозная система необходима на автомобиле для снижения его скорости, остановки и удерживания на месте.

Тормозная сила возникает между колесом и дорогой по направлению, препятствующему вращению колеса. Максимальное значение тормозной силы на колесе зависит от возможностей механизма, создающего силу торможения, от нагрузки, приходящейся на колесо, и от коэффициента сцепления с дорогой. При равенстве всех условий, определяющих силу торможения, эффективность тормозной системы будет зависеть в первую очередь от особенностей конструкции механизмов, производящих торможение автомобиля.

На современных автомобилях в целях обеспечения безопасности движения устанавливают несколько тормозных систем, выполняющих различное назначение. По этому признаку тормозные системы подразделяют на:

— рабочую,

— запасную,

— стояночную,

— вспомогательную.

Рабочая тормозная система используется во всех режимах движения автомобиля для снижения его скорости до полной остановки. Она приводится в действие усилием ноги водителя, прилагаемым к педали ножного тормоза. Эффективность действия рабочей тормозной системы самая большая по сравнению с другими типами тормозных систем.

Запасная тормозная система предназначена для остановки автомобиля в случае отказа рабочей тормозной системы. Она оказывает меньшее тормозящее действие на автомобиль, чем рабочая система. Функции запасной системы может выполнять чаще всего исправная часть рабочей тормозной системы или полностью стояночная система.

Стояночная тормозная система служит для удерживания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его самопроизвольное трогание (например, на уклоне).

Управляется стояночная тормозная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза.

Вспомогательная тормозная система используется в виде тормоза-замедлителя на автомобилях большой грузоподъемности (МАЗ, КрАЗ, КамАЗ) с целью снижения нагрузки при длительном торможении на рабочую тормозную систему, например на длинном спуске в горной или холмистой местности.

Устройство тормозной системы

В общем виде тормозная система состоит из тормозных механизмов и их привода. Тормозные механизмы при работе системы препятствуют вращению колес, в результате чего между колесами и дорогой возникает тормозная сила, останавливающая автомобиль. Тормозные механизмы (см. рис. 1) 2 размещаются непосредственно на передних и задних колесах автомобиля.

Тормозной привод передает усилие от ноги водителя на тормозные механизмы. Он состоит из главного тормозного цилиндра 5 с педалью 4 тормоза, гидровакуумного усилителя 1 и соединяющих их трубопроводов 3, заполненных жидкостью.

Работает тормозная система следующим образом. При нажатии на педаль тормоза поршень главного цилиндра давит на жидкость, которая перетекает к колесным тормозным механизмам. Поскольку жидкость практически не сжимается, то, перетекая по трубкам к тормозным механизмам, она передает усилие нажатия. Тормозные механизмы преобразуют это усилие в сопротивление вращению колес, и наступает торможение. Если педаль тормоза отпустить, жидкость перетечет обратно к главному тормозному цилиндру и колеса растормаживаются. Гидровакуумный усилитель 1 облегчает управление тормозной системой, так как создает дополнительное усилие, передаваемое на тормозные механизмы колес.

Рис. 1- Схема тормозной системы

автомобиль барабанный тормоз

Для повышения надежности тормозных систем автомобилей в приводе применяют различные устройства, позволяющие сохранить ее работоспособность при частичном отказе тормозной системы. Так, на автомобиле ГАЗ-24 «Волга» для этого применяют разделитель, который автоматически отключает при торможении неисправную часть тормозного привода в момент возникновения отказа.

Рассмотренный принцип действия тормозной системы позволяет представить взаимодействие основных элементов тормозной системы, имеющей гидравлический привод. Если в приводе тормозной системы используется сжатый воздух, то такой привод называется пневматическим, если жесткие тяги или металлические тросы — механическим. Действие указанных приводов имеет существенные отличия от гидропривода и рассматривается ниже.

Основные типы колесных тормозных механизмов

В тормозных системах автомобилей наиболее распространены фрикционные тормозные механизмы, принцип действия которых основан на силах трения вращающихся деталей о невращающиеся. По форме вращающейся детали колесные тормозные механизмы делят на барабанные и дисковые.

Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом (рис. 2 а) состоит из двух колодок 2 с фрикционными накладками, установленных на опорном диске 3. Нижние концы колодок закреплены шарнирно на опорах 5, а верхние упираются через стальные сухари в поршни разжимного колесного цилиндра 1. Стяжная пружина 6 прижимает колодки к поршням цилиндра 1, обеспечивая зазор между колодками и тормозным барабаном 4 в нерабочем положении тормоза. При поступлении жидкости из привода в колесный цилиндр 1 его поршни расходятся и раздвигают колодки до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается вместе со ступицей колеса. Возникающая сила трения колодок о барабан вызывает затормаживание колеса. После прекращения давления жидкости на поршни колесного цилиндра стяжная пружина 11 возвращает колодки в исходное положение и торможение прекращается.

Рассмотренная конструкция барабанного тормоза способствует неравномерному износу передней и задней по ходу движения колодок. Это происходит в результате того, что при движении вперед в момент торможения передняя колодка работает против вращения колеса и прижимается к барабану с большей силой, чем задняя. Поэтому, чтобы уравнять износ передней и задней колодок, длину передней накладки делают больше, чем задней, или рекомендуют менять местами колодки через определенный срок.

Рис. 2 — Колесный барабанный тормозной механизм

В другой конструкции барабанного механизма опоры колодок располагают на противоположных сторонах тормозного диска и привод каждой колодки выполняют от отдельного гидроцилиндра. Этим достигается больший тормозной момент и равномерность изнашивания колодок на каждом колесе, оборудованном по такой схеме.

Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом (рис. 2 б) отличается от механизма с гидравлическим приводом конструкцией разжимного устройства колодок. В нем используется для разведения колодок разжимный кулак 7, приводимый в движение рычагом 8, посаженным на ось разжимного кулака. Рычаг отклоняется усилием, возникающем в пневматической тормозной камере 9, которая работает от давления сжатого воздуха. Возврат колодок в исходное положение при оттормаживании происходит под действием стяжной пружины 11. Нижние концы колодок закреплены на эксцентриковых пальцах 10, которые обеспечивают регулировку зазора между нижними частями колодок и барабаном. Верхние части колодок подводятся к барабану при регулировке зазора с помощью червячного механизма.

Рис. 3 — Колесный дисковый тормозной механизм:

а — в сборе, б — разрез по оси колесных тормозных цилиндров;

1 — тормозной диск, 2 — шланги, 3 — поворотный рычаг, 4 — стойка передней подвески,5 — грязезащитный диск, 6 — клапан выпуска воздуха, 7 — шпилька крепления колодок, 8, 9 –половины скобы,10 — тормозная колодка,11 — канал подвода жидкости, 12 — поршень малый, 13 — поршень большой

Колесный дисковый тормозн

mirznanii.com