Каржаубаев А.С., Садвакасов А.Ж.

Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет

имении К.И. Сатпаева,  Казахстан

ОЦЕНКА ДВУХ СХЕМ ТОРМОЗНЫХ МЕХАНИЗМОВ АВТОМОБИЛЯ

Широкое применение получим два вида тормозных механизма: это дисковые тормозные механизмы применяемые на легковых автомобилях и барабанный колодочный тормозной механизм с равными перемещениями колодок (рис.2) применяемых основном на грузовых автомобилях.

251658240

Рис.1. Схема дискового тормозного механизма: 1-тормозной диск; 2- колодки; -приводные силы; - средний радиус накладки.

Дисковый тормозной механизм (рис.1) состоит извращающегося диска, двух неподвижных колодок, которые размещаются с обоих сторон диска внутри тормозного суппорта. Конструкции дисковых тормозовлегкового автомобиля можно разделить на два основных вида: с неподвижной и плавающей скобой. Поскольку передние колеса требуют при торможении положения более значительных тормозных усилий, то установка передних и задних колес этими дисковыми тормозами улучшает эксплуатационные качество автомобиля. Рабочие поверхности дискового тормоза плоские, и силы, сжимающие колодки и диск, действуют перпендикулярно плоскости вращения диска.

Для оценки этих двух конструктивных схем тормозных механизмов выберим следующи критери: 1. Коэффициент тормозной эффективности; 2. Стабильность; 3. Уравновешенность.

Коэффициент тормозной эффективности. Это отношение тормозного момента, создаваемого тормозным механизмом, к условному приводному моменту

, (1)

где - тормозной момент; - сумма приводных сил; - радиус приложения результирующей сил трения (в барабанных тормозных механизмах – радиус барабана , в дисковых – средний радиус накладки ).

Стабильность. Этот критерий характеризует зависимость коэффициента тормозной эффективности от изменения коэффициента трения. Эта зависимость представляется графиком статической характеристики тормозного механизма.

Уравновешенность. Уравновешенными являются тормозные механизмы, в которых силы трения не создают нагрузку на подшипники колеса.

251658240

Рис.2. Схема тормозного механизма с равными перемещениями колодок: -приводные силы; - средний радиус накладки.

Конструкции тормозных механизма с равными перемещениями колодок. Их устанавливают на грузового автомобиля барабанным тормозом с пневмоприводом. Тормозные механизмы такого типа имеют низкий КПД кулачкового разжимного устройства. Они требуют значительных приводных сил и поэтому применяются на грузовых автомобилях и автобусах с пневматическим тормозным приводом. 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 находятся на одинаковом расстоянии от оси кулака. Реакции барабана на колодки, силы трения и углы охвата колодок равны. Приводные силы не одинаковы: на первичную колодку действует меньшая приводная сила, чем на вторичную колодку. 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.

Коэффициент тормозной эффективности дискового тормоза это есть отношение тормозного момента, создаваемого тормозным механизмом, к условному приводному моменту:

(2)

где - тормозной момент; - радиус приложения результирующей сил трения; - сумма приводных сил; - средний радиус накладки.

В дисковых тормозных механизмах равен среднему радиусу накладки (рис 1).

Расмотрим тормозной механизм с равными перемещениями колодок, схема сил, действующих на колодки тормозного механизма, и статическая характеристика показаны на рис. 2 и рис. 3 сответствующи.

Профиль разжимного кулака симметричен, поэтому перемещения и деформации колодок, накладок и тормозного барабана одинаковы. Из этого следует, что нормальные силы, а, следовательно, и силы трения одинаковы на обеих колодках.

Используя принятые упрощения, как в предыдущих случаях , получим

.[3] (3)

251658240

Рис.3. Статическая характеристика дискового и с равными перемещениями колодок барабанного тормозного мехнизмов

Выводы:

1. В обеих механизма коэффициент тормозной эффективности и статическая характеристика имеет линейный характер.

2. Давления на поверхности накладок барабанного тормозного механизма одинаковы, следовательно обе накладки имеет одинаковый износ.

3. В связи с меньшей площадно накладок дискового тормозного механизма давлени накладок в 3...4 раза привосходит давление накладок барабанного тормозного механизма. Тем самым имеет меньше чувствительность к поковщей на накладке вода.

4. В дисковых тормозных механизмов тормозные колодки изношивается более интенсивна. Однако конструкции тормозных механизмов позволяет легко и быстро заменять тормозные колодки.

5. Дисковые тормозные механизмы имеет меньшую массу по сравнению барабану.

ЛИТЕРАТУРА

1.Богатырев А.В. и др. Автомобили. – М., Колос, 2004, 496с.

2.Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета. – М.,Машиностроение.,1989, 304с.

3.Сокол Н.А., Попов С.И. Основы конструкции и расчета автомобиля.-Ростов на Дону, Феникс, 2006, 303с.