Основы конструкции автомобиля (стр. 6 из 6)

Схемы и принцип действия. Наиболее распространенными тормозными механизмами являются фрикционные, принцип действия которых основан на трении вращающихся деталей о невращающиеся. По форме вращающихся деталей тормозные механизмы делятся на барабанные и дисковые. Невращающимися деталями барабанных тормозов могут быть колодки или ленты, дисковых тормозов — только колодки.

Основные схемы колодочных тормозов барабанного чипа:

Колодочные барабанные тормоза различают в зависимости от расположения опор колодок и характера приводных сил. Тормоз с равными приводными силами и односторонним расположением опор изображен на рисунке, (а). Равные приводные силы Рх и Р2 возникают в результате того, что площади поршней цилиндра одинаковы. Чтобы оценить работу тормоза, на схеме показаны также реакции барабана на колодки, представленные в виде сосредоточенных сил Ni и N2, силы трения Т1 и Т2, а также реакции в опорах, разложенные на вертикальные Y и горизонтальные U составляющие. Если рассмотреть сумму моментов сил, действующих на каждую из колодок, то окажется, что тормозной момент, создаваемый колодкой 7, больше тормозного момента колодки 2. Объясняется это тем, что момент силы трения, действующей на колодку 7, совпадает по направлению с моментом приводной силы, вследствие чего колодка захватывается вращающимся барабаном. Момент силы трения, действующей на колодку 2, противоположен по направлению моменту приводной силы, и поэтому сила трения препятствует прижатию колодки к барабану. Колодка 7 называется первичной (самоприжимной), а колодка 2вторичной (самоотжимной). При вращении колеса в противоположную сторону функции колодок изменяются: колодка 2 — первичная, а колодка 1 — вторичная.

Схемы ленточного барабанного и дискового тормозов:

Тормозные механизмы оценивают по их эффективности, уравновешенности и стабильности. Чем больше максимальный момент, создаваемый тормозным механизмом, тем он эффективнее. Уравновешенными считают такие тормозные механизмы, в которых силы трения не создают нагрузки на опоры вращающихся деталей. Стабильностью называют свойство тормоза сохранять эффективность действия при изменении коэффициента трения, который уменьшается при

нагреве трущихся поверхностей, попадании на них влаги и т. п. Чем меньше изменяется тормозной момент, т. е. чем меньше чувствительность к изменению коэффициента трения, тем стабильнее тормозной механизм. Тормозной механизм(рис., а) работает с одинаковой эффективностью при переднем и заднем ходе. Тормоз не уравновешен, так как N1 и N2, а также Т1 и Т2 не равны. Стабильность тормоза недостаточная.

Тормоз переднего колеса автомобиля ГАЗ-53А:

Рассмотренный тип тормоза применяется в рабочих тормозных системах грузовых автомобилей, имеющих полную массу не свыше 7,5 т (ГАЗ-53А), и легковых автомобилей (задние тормоза автомобилей ГАЗ-3102 «Волга», ЗА 3-968 «Запорожец» и др.).В тормозном механизме рис., (б) каждая из колодок приводится в действие своим гидроцилиндром. Одинаковые размеры цилиндров обеспечивают равенство приводных сил. При переднем ходе каждая колодка работает как первичная, вследствие чего эффективность действия тормоза при одинаковых размерах его основных деталей выше, чем у тормоза предыдущего типа. При заднем ходе обе колодки работают как вторичные, эффективность тормоза существенно снижается. Тормоз уравновешен при вращении барабана в обоих направлениях. Стабильность тормоза при переднем ходе недостаточная. Тормозной механизм более чувствителен к уменьшению коэффициента трения, чем тормоз предыдущего типа. Тормоза с равными приводными силами и с разнесенными опорами часто устанавливают на передних колесах автомобилей, а на их задних колесах — тормоза с равными приводными силами и односторонними опорами колодок. Такое сочетание позволяет получить большую тормозную силу на передних колесах, чем на задних, соответственно нормальным реакциям на эти колеса (автомобили ГАЗ-66, ГАЗ-24 «Волга», ЗАЗ-968 «Запорожец»).

На некоторых автомобилях применяются тормоза, приводимые в работу двумя клиновыми разжимными механизмами. В них приводные силы, действующие на каждую из колодок, передаются от одного из клиньев, а опорой колодок служат неподвижные упоры. При переднем и заднем ходе обе колодки работают как первичные, гак же как у тормоза, выполненного по схеме рис., (б), при переднем ходе.

На схеме рис., (в) показан тормоз с дополнительной приводной силой, созадаваемой трением колодок, и одной общей для обеих колодок опорой (сервотормоз). Соединенные шарниром 6 передняя 7 и задняя 5 колодки прижимаются стяжными пружинами к неподвижному опорному пальцу 3. Тормоз приводится в действие гидроцилиндром 4. При торможении поршни гидроцилиндра 4 перемещают колодки и между верхними концами колодок и опорой появляется зазор.

Колодки прижимают см к вращающемуся барабану, захватываются им и поворачиваются до упора верхнего конца задней колодки в палец 3. После этого колодка работает как первичная, а ее опорой служит нижний конец задней колодки. Вследствие трения от колодки 7 на колодку 5 передается сила R. Задняя колодка 5, опираясь на палец 3, также работает как первичная, а момент силы R, совпадающий по направлению с моментом приводной силы Р2, значительно увеличивает прижатие колодки 5 к барабану. Таким образом, в рассмотренном тормозе обе колодки работают как первичные, а приводная сила, действующая на заднюю колодку, создается также силой трения, передающейся от передней колодки. Тормоза такого типа называются тормозами с самоусилением или серводействием. Тормоз с серводействием значительно эффективнее в работе, чем каждый из рассмотренных выше типов тормозов. Эффективность его действия при заднем ходе такая же, как при переднем, но роли колодок меняются. Существенными недостатками этого тормоза являются его большая неуравновешенность, резкость действия и низкая стабильность. На рисунке, (г) показана схема тормозного механизма, приводимого в работу разжимным кулаком 8 при его повороте. Кулак выполнен так, что обе колодки перемещаются вокруг односторонних опор одинаково. Приводные силы в таком тормозе не равны: Р2> Р1. Одинаковое перемещение колодок создает одинаковые реакции N1 и N2, а также силы T1 и Т2, т. е. обеспечивает уравновешенность тормозного механизма. Эффективность тормоза одинакова при переднем и заднем ходе. Она несколько меньшая, чем у тормоза, выполненного по схеме рисунке, а. Стабильность такого тормозного механизма высокая. Подобные тормоза применяются на автомобилях с полной массой свыше 8 т (ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, МАЗ-5335 и др.).Ленточные барабанные тормоза состоят из вращающегося барабана 1 (рис., а) иневращающейся ленты 2. Во время торможения лента прижимается кбарабану, создавая тормозной момент. При этом на опоры барабана действуют большие радиальные нагрузки и не обеспечивается плавное торможение. Вследствие незначительной жесткости ленты зазор между ней и барабаном должен быть больше, чем соответствующие зазоры в колодочных тормозных механизмах. Устройства для регулирования зазоров в ленточных тормозах сложны и ненадежны в работе. Из-за указанных недостатков ленточные тормоза редко применяют на современных автомобилях. Дисковый тормоз состоит из вращающегося диска (рис., б) и двух не вращающихся колодок 4 и 5, установленных с обеих сторон диска. При торможении колодки прижимаются к диску, создавая тормозной момент. Эффективность дисковых тормозов ниже, чем барабанных (при одинаковых радиусах приложения приводных сил), а стабильность высокая. Силы трения нагружают опоры диска, т. е. тормозной механизм неуравновешен.