Файл: Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие.pdf

счет некоторого увеличения времени торможения и оттормажнвания вследствие большого объема расширительной камеры.

Величина коэффициента эффективности колодочного тормоза k3 подсчитывается по формуле

радиус барабана (рис. XV. 1).

Отдельные типы тормозов имеют следующие величины коэффи­

Если коэффициент эффективности для тормоза с равными перемещениями колодок k3 = 0,7 принять за 100%,-то величины k3

Тормозные барабаны и колодки и их опоры должны обладать высокой жесткостью, что в значительной степени достигается их оребрением. Недостаточная жесткость влечет за собой неравно­ мерный износ барабана и накладок колодок, а также скрип тор­ мозов. Максимальное увеличение диаметра открытой части бара­ бана при «аварийном» торможении не должно превосходить 0 ,2 — 0,3% номинального диаметра, даже после расточки при ремонте.

В качестве материала для барабанов тормозов применяются легированные чугуны с присадками меди, никеля и молибдена, а также перлитный чугун. Материал барабана должен иметь высокий коэффициент трения, хорошую износостойкость, равно­ мерно изнашиваться при работе, не образуя задиров. Рабочая поверхность барабана подвергается шлифованию, что необходимо вследствие малых зазоров между барабаном и накладкой в отторможенном состоянии.

Достаточно высокой жесткостью при умеренном весе обладают биметаллические барабаны, состоящие из литого обода и штампо­ ванного диска. Наряду с высокой жесткостью тормозные барабаны должны быть легкими, с тем чтобы не увеличивать массу неподрессоренных частей автомобиля.

Наибольшее распространение имеют литые и сварные колодки. Колодки, отливаемые из легированного чугуна или легких спла­ вов, отличаются высокой жесткостью и большим весом и чаще

1 Для переднего хода автомобиля.

применяются иа грузовых автомобилях. Сварные колодки, со­ стоящие из обода II приваренного к нему ребра жесткости, зна­ чительно легче литых.

Скрип тормозов вызывается вибрацией тормозного барабана, колодок, диска. Он устраняется изменением частоты вибраций, при которой вибрации не будут восприниматься слухом человека.

. Рис. ХѴ.З. Характер'колебанлй'барабана (а) и колодок тор­ моза (б), вызывающих скрип тормозов

Причиной скрипа тормозов могут быть фрикционные колебания колодок в контакте их с барабаном, вызываемые неодинаковыми значениями коэффициентов статического |xs и динамического трения между барабаном и накладкой колодок. На частоту коле­ баний колодок влияет их масса и жесткость опор. Скрип может быть устранен подбором материала накладки с малой разностью Ps — Rd и улучшением демпфирующих свойств опор колодок.

Характер колебаний барабана с разными частотами пред­ ставлен на рис. ХѴ.З, а. При частоте 2600 Гц рабочая поверх­

Эти вибрации состоят из изгибных вибраций ребра и изгибно-кру- тильных вибраций обода колодки с частотой 1500—4500 Гц.

386

§ 70. ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ТОРМОЗОВ

Излагаемый ниже метод обладает наглядностью действия сил и простотой построения при достаточной для практических целей точности.

Распределение удельных давлений принято изменяющимся пропорционально синусу угла ß (рис. XV.4), отсчитываемого от линии, проходящей через опору колодки и центр тормоза.

Последовательность расчета рассмотрена на примере двухко­ лодочного тормоза автомобиля грузоподъемностью 2,5 т с силами равными Р г = Р 2 и р г =j=р 2 при одностороннем размещении неподвижных опор.

1. Через центр тормозного барабана О (рис. XV.4) и опору левой колодки Ог проводится линия ООг. К ней из центра О восстанавливается перпендикуляр Ob. В точке b удельные давле­ ния барабана на накладку максимальные.

2.Проводится вспомогательная окружность, проходящая через точку О с центром, расположенным на линии Ob. Радиус вспо­ могательной окружности по техническим причинам не следует брать больше четверти радиуса барабана.

3.Дуга накладки делится на 8 —12 участков и середины каж­ дого участка соединяются с центром барабана О.

4.Хорды вспомогательной окружности 01' = УД 02' = Yo\ 03' — Уз и т. д. пропорциональны синусу угла ß и, таким обра­ зом, величина их показывает характер изменения нормальных усилий по длине накладки.

Если принять, что максимальная величина нормальной силы пропорциональна диаметру вспомогательной окружности, то лю­ бой луч, проведенный из точки О под углом ß к касательной окруж­ ности, пересечется с окружностью, причем величина а хорды On будет пропорциональна синусу угла ß (см. эскиз справа).

Для доказательства соединим m e n прямой. Треугольник прямоугольный, так как построен на диаметре окружности, и угол при вершине т равен ß. В таком случае сторона On = sin ß, если положить От = 1.

По величинам 01' = У(; 02' = Уо и т. д. строится веревочный многоугольник и находятся величина и направление общей ре­

зультирующей Ri и нормальной силы Уі, действующей со сто­ роны барабана на колодку.

5. По известной величине коэффициента трения р опреде­

й = ] Л х ; ) ! + ( у д . '

388

Рис. XV.4. Графический расчет колодочного тормоза

6 . Радиус р приложения результирующей касательной силы Хі (условный радиус) определится по формуле

7. Точка д х приложения результирующей R \ определится пересечением результирующей нормальной силы Yx, проходя­ щей через центр барабана О, с окружностью радиуса р'.

8 . Сила Р х, действующая со стороны кулака или гидравличе­ ских тормозных цилиндров, известна по направлению. Если учесть силу трения, действующую между кулаком и колодкой, то сила Р 1 отклонится от нормали на угол трения в сторону вращения ку­ лака.

9. По известной силе R і (величина и направление) и силе Р х (направление) определяется величина силы Р х, а также величина

и направление реакции опоры колодки U'. С этой целью сила R\ переносится по линии ее действия до пересечения с линией дей­ ствия силы Р х (точка д'). Для определения направления действия реакции опоры II' следует полученную точку д' соединить с цен­ тром опоры колодки. Так как колодка находится под действием

личины Р х и U' активной колодки как для тормоза с равным пере­ мещением колодок, так и для тормоза с равными силами.

10.Для пассивной колодки последовательность построения будет в общем аналогична рассмотренной. Однако в зависимости от типа разжимного устройства силы, заданные по величине, будут разными.

11.У тормоза с равным перемещением колодок (фиксированный кулак) максимальные удельные давления на активной и пассивной колодках одинаковы.

Утормозов с равными силами Р х — Р 2 величины удельных давлений на активную и пассивную колодки неодинаковы. По­ этому построение с помощью вспомогательной окружности много­ угольника сил, действующих на обшивку, даст только направле­

ние результирующей силы Ro

12. Для определения масштаба сил М необходимо знать тор­ мозной момент на колесе Мх, равный сумме моментов на обоих колодках

Мх = (R\e + Rle') М,

где Ri, Ri выражены в мм; М х —: в Н-м (кгс-мм); М — в Н/мм (кгс/мм).

389

§ 71. ДИСКОВЫЕ И КОЛОДОЧНО-ДИСКОВЫЕ ТОРМОЗА. РЕГУЛИРОВКА ЗАЗОРОВ В ТРУЩИХСЯ ПАРАХ

Дисковые и колодочно-дисковые тормоза находят применение как рабочие на колесах легковых и в меньшей степени грузовых автомобилей. В качестве стояночных применяются колодочно­ дисковые тормоза открытого типа с вращающимся диском.

390