Анализ тормозных систем армейских автомобилей.

Анализ тормозных систем армейских автомобилей.

Требования, классификация, применяемость тормозных систем современных автомобилей.

К тормозному управлению автомобиля, служащему для замедления движения, вплоть до полной остановки и удержания его на месте на стоянке, предъявляются повышенные требования, так как тормозное управление является важнейшим средством обеспечение активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам регламентированы ГОСТ 22895-95 и международными правилами дорожного движения.

1. Максимальный тормозной путь максимальное установившееся замедление в соответствии с требованиями ГОСТ 22895-95 г., для пассажирских автомобилей и грузовых автомобилей в зависимости от типа испытаний.

2. Сохранение устойчивости при торможении (критериями устойчивости служат: линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда.)

3. Стабильность тормозных свойств при неоднократном торможении.

4. Минимальное время срабатывания тормозного привода.

5. Силовое следящее действие тормозного привода, то есть пропорциональность между усилием на педаль и приводным моментом.

6. Малая работа управления тормозными системами - усилие на тормозные педали в зависимости от назначения автотранспортного средства должно быть в пределах 500….7ОО Н, ход тормозной педали 80…180мм.

7. Отсутствие органомптических явлений (слуховых).

8. Надежность всех элементов тормозных систем, основные элементы (тормозная педаль, главный тормозной цилиндр, тормозной кран и др.) должны иметь гарантированную прочность, не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса, должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправности тормозной системы.

В соответствии с ГОСТ 22895-95 тормозное управление должно включать следующие тормозные системы:

- вспомогательную (тормоз-замедлитель), обязательную для автобусов полной массой свыше 5 т. и грузовых автомобилей массой свыше 12 т., предназначенную для торможения на длительных спусках и поддерживающих скорость 30км/ч на спуске с уклоном 7% протяженностью 6км.

Каждая из перечисленных тормозных систем включает один или несколько тормозных механизмов и тормозной привод.

Принудительное замедление может осуществляться различными способами: механическим, гидравлическим, электрическим, внеколесным.

Наиболее широко используются фрикционные тормозные механизмы. На легковых автомобилях большого класса часто используются дисковые тормозные механизмы на передних колесах и барабанные колодочные на задних колесах.

На грузовых автомобилях независимо от их грузоподъемности устанавливаются барабанные колодочные тормозные механизмы. Лишь в последние годы наметилась тенденция использования дисковых механизмов для грузовых автомобилей.

Барабанные ленточные тормозные механизмы в качестве колесных в настоящее время не применяются совсем. В редких случаях их применяют как трансмиссионные для стояночной тормозной системы (МАЗ, Белаз-540)

Гидравлические и электрические тормозные механизмы используют как тормозо-замедлители. На ряде автомобилей тормозом-замедлителем является двигатель, впускной коллектор перекрывается стальной заслонкой.

Механический привод, состоящий из тяг и рычагов, применяют в основном в тормозных системах с ручным управлением (вспомогательная тормозная система -,,стояночный- тормоз’’).

В данном приводе для включения тормозного механизма используется мускульная энергия водителя. Простота конструкции и неизменная во времени жесткость механического привода делают его наиболее применяемым для стояночной тормозной системы.

Гидравлический привод применяется в рабочей тормозной системе легковых автомобилей и грузовых малой и средней грузоподъемности. В данном приводе усилие оси педали к тормозным механизмам передается жидкостью. Для включения тормозов используется мускульная энергия водителя. Для обеспечения водителю работы по включению тормозов нередко применяют гидравлический привод с вакуумным (ГАЗ-66) или пневматическим усилителем (Урал-4320).

В настоящее время начинают получать распространение гидравлический привод с насосом. В этом случае для включения тормозных механизмов и создания, необходимых для быстрого торможения автомобиля тормозных моментов на колесах используется энергия двигателя приводящего в действие гидравлический насос непосредственно, или через какой-либо агрегат силовой передачи автомобиля.

Пневматический привод широко используется в тормозной системе тягачей, грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности и автобусов. В тормозной системе с пневматическим приводом тормозные механизмы включаются за счет использования энергии сжатого воздуха.

На длиннобазных автомобилях и тягачах большегрузных автопоездов часто используются комбинированный привод гидропневматический. В данном приводе для увеличения тормозных усилий используется энергия сжатого воздуха, а передача их к тормозному механизму осуществляется жидкостью.

Электрический привод необходим на автопоездах, так как при этом достигается наиболее простой способ передачи энергии на большие расстояния при весьма малом времени на срабатывания тормозной системы.

Для оценки конструктивных схем тормозных механизмов служат следующие критерии:

Это состояние тормозного момента, создаваемого тормозным механизмом к условному приводному моменту

rтр- радиус приложения результирующих сил трения.

Тормозная эффективность должна оцениваться раздельно при движении вперед и назад.

Этот критерий характеризует зависимость коэффициента тормозной эффективности от изменения коэффициента трения. Эта зависимость представляется графиком статистической характеристики тормозного механизма. Лучшей стабильностью обладают тормозные механизмы, характеризуемые линейной зависимостью.

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

Для оценки конкретных конструкций тормозных механизмов необходимо дополнительно пользоваться расчетными нормативами (давление на колодке, нагрев тормозного барабана). До настоящего времени считалось, что барабанные тормозные механизмы наиболее удовлетворяют требованиям безопасности движения, но в связи с возросшими скоростями движения автомобиля, повышаются и требования безопасности движения, во многом зависящих от тормозных качеств автомобиля.

Сравнительные стендовые испытания различных вариантов конструкций закрытых дисковых и барабанных тормозных механизмов для автомобилей выявили, что наилучшими показателями по стабильности выходных параметров, теплонапряженности и массе обладает дисковый тормоз с двумя поверхностями трения, пневматическим приводом и усилителем

Из таблицы видно, что лучше охлаждаются тормозные механизмы автотранспортных средств подкатегорий М и N и хуже всего – задние мосты, особенно легковых автомобилей, у которых они по отношению к встречному потоку воздуха почти полностью перекрыты передними.

Перечень конструктивных решений, улучшающих охлаждение и одновременно снижающих термонагруженность дискового тормозного механизма, приведены в таблице №2.

x_рег – относительная масса системы регулирования и стабилизации корпуса, выбирается = 0,01

Разработано большое число принципов, по которым работают АБС (алгоритмов функционирования). Они различаются по сложности, стоимости реализации и по степени удовлетворения поставленным требованиям. Среди них наиболее широкое распространение получил алгоритм функционирования по замедлению тормозящего колеса.

Рассмотрим процесс работы АБС по этому алгоритму.

Уравнение движения тормозящего колеса имеет вид:

- момент, возможный по сцеплению колеса с опорной поверхностью

Используя это уравнение, можно построить график процесса работы АБС по замедлению (данный график представлен на рисунке №5). На рисунке нанесены следующие зависимости:

- зависимость момента на тормозящем колесе, реализуемого по сцеплению, от относительного скольжения.

- зависимость момента, создаваемого тормозным механизмом на тормозящем колесе, от относительного скольжения в процессе автоматического регулирования.

Нажатие на тормозную педаль вызывает рост тормозного момента (участок 0-1-2). На всем этом участке М >M, что вызывает замедление колеса, сопровождающееся увеличением относительного скольжения. Особенно быстро замедление нарастает на отрезке 1-2, где разность М - М резко увеличивается в результате снижения М, а замедление прямо пропорционально этой разнице:

Резкий рост замедления свидетельствует о том, что относительное скольжение стало несколько больше S. Это служит основанием для подачи блоком в точке 2 команды модулятору на снижение давления в тормозном приводе. Точка 2 соответствует первой команде «установке». По поданной команде тормозной момент снижается и в точке 3 становится равным моменту по сцеплению М = М, а замедление 0. Нулевое значение замедления служит второй «установкой», по которой блок управления дает команду модулятору на поддержание в тормозном приводе постоянного давления и, следовательно, постоянного тормозного момента М. В этой фазе

М > М и т. е. меняет знак и колеса начинает ускоряться. Максимальное значение ускорения соответствует максимальной разнице М - М, что имеет место в точке 4, являющейся третьей «установкой». В точке 4 блок управления дает команду модулятору на увеличение давления в тормозном приводе, и описанный цикл повторяется, позволяя поддерживать относительное скольжение в интервале, обеспечивающем высокое значение и.

Минимальная цена проектируемого автомобиля рассчитывается по формуле:

Где: М - стоимость материалов и полученных изделий для изготовления проектируемого автомобиля. - доля материальных затрат в себестоимости аналогичны или схожи по конструкции, автомобилей выпускаемых на данном предприятии.

Р – норма прибыли по отношению к производительным фондам.

Ф – стоимость фондов приходящихся на единицу выпускаемой продукции.

Сопоставление минимальной и максимальной цены дает представление о экономической эффективности производства нового изделия.

Чем больше разрыв у цен, тем эффективнее новая цена, что составляет %.

В результате дипломного проектирования была разработана армейская машина с улучшенными тормозными свойствами.

4. Расчет нагрузок в элементах тормозных систем

В результате применения дисковых тормозных механизмов на передних колесах удалось добиться ряда преимуществ по сравнению с прототипом:

- лучшая управляемость автомобиля на скользкой дороге

- при осуществлении экстренного торможения исключается движение автомобиля юзом и боковой занос

- спроектированная тормозная система обеспечивает наилудшую безопастность движения на высоких скоростях движения

- данная тормозная система проста в обслуживании

- может применяться как на боевых машинах, так и на технике сельского хозяйства

К другим достоинствам дискового тормозного механизма можно отнести следующие:

Таким образом, приведенные выше преимущества дискового тормоза с двумя поверхностями трения, пневматическим приводом с АБС перед стандартной тормозной системой автомобиля КАМАЗ-4350 с барабанными тормозными механизмами, доказывают целесообразность его дальнейшей проработки и исследования, чем и занимаются ведущие автомобильные фирмы мира.

1. П.В. Гуревич, Р.А. Меламуд «Пневматический тормозной привод автотранспортных средств». Изд «Транспорт» 1988г.

2. Атоян К.М., Каминский Я.Н., Старинский А.Д. «Пневматические системы автомобилей», Москва, «Транспорт» 1989г.

3. Бухарин А.А. «Тормозные системы автомобилей», Москва, «Машизд», 1950г.

4. Гуревич П.В. «Перспективный тормозной привод», Автомобильная промышленность, 1985г. №2

5. Гуревич П.В., Меламуд Р.А. «Тормозное управление автомобилем», Москва, «Транспорт», 1978г.

6. «Армейские автомобили» Конструкция и расчёт, Часть1, 2, Под редакцией А.С. Антонова.

7. Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов, А.Н. Нарбут «Автомобиль. Основы конструкции» Москва, «Машиностроение», 1986г.

8. ГОСТ – 4365 – 89г Приводы пневматических тормозных систем. Технические требования.

9. ГОСТ – 2285 – 95г. Тормозные системы автотранспортных средств. Технические требования.

Анализ тормозных систем армейских автомобилей.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: