Пневмогидравлический привод тракторного прицепа
Тормозные системы автомобилей
Общие сведения о тормозных системах
Тормозная система ТС предназначена для экстренной остановки, снижения скорости движения и удержания машины неподвижно на стоянках. В тракторах с ее помощью можно совершать крутые повороты. В гусеничных машинах она является одним из механизмов поворота.
Тормозная система состоит из тормозного механизма и привода: тормозной механизм препятствует вращению колеса, а тормозной привод служит для управления им.
Тормозная система — важнейший элемент безопасности ТС. Она должна обеспечивать одновременное торможение левого и правого движителей. Торможение должно быть эффективным, плавным, без заносов. Работа тормозных систем должна быть надежной, стабильной, экологически безопасной, а управление — удобным и легким.
На тракторах и автомобилях наибольшее распространение получили фрикционные тормоза. Их действие основано на использовании сил трения между вращающимися и неподвижными деталями. Чем больше сила трения, тем эффективнее торможение.
В зависимости от условий сцепления с опорной поверхностью, массы и скорости ТС, реакции водителя (0,5…1,0 с) и скорости срабатывания тормозной системы (0,2…0,6 с) машина при торможении проходит определенный тормозной путь. Так, тормозной путь трактора на сухом бетоне при массе 4 т и скорости 20 км/ч должен быть не более 6 м.
|
|
Различают экстренное торможение (резкое уменьшение скорости) и служебное торможение (плавное уменьшение скорости).
Тракторы и автомобили оборудованы: рабочей (основной), запасной, стояночной, вспомогательной и прицепной тормозными системами.
Рабочая тормозная система предназначена для уменьшения скорости и остановки ТС; приводится в действие педалью.
Запасная тормозная система необходима для торможения при отказе основного тормоза; осуществляется рычагом.
Стояночный тормоз (горный) используется для удержания ТС на уклоне (для колесного трактора — не менее 16%, гусеничного — 31%, автомобиля — 25%, автопоезда — 31%).
Вспомогательная тормозная система применяется для уменьшения нагрузки на основную тормозную систему за счет торможения двигателем, гидротрансформатором или электродвигателем трансмиссии. Этой системой оборудованы автомобили большой грузоподъемности (12 т) и автобусы массой более 5 т.
|
|
Прицепная тормозная система служит для снижения скорости, остановки, удержания на месте прицепа и его остановки при отрыве от тягача.
На многих ТС функции различных тормозных систем совмещены.
Тормозные механизмы автомобилей
Фрикционные тормозные механизмы тракторов и автомобилей различают по форме тормозящих деталей: ленточные, колодочные (барабанные) и дисковые. Их размещают в колесах или в трансмиссиях.
На гусеничных тракторах используют ленточные и дисковые тормоза.
На автомобилях ленточные тормоза не применяются.
Тормозные механизмы должны обеспечивать эффективность работы во всем диапазоне скоростей движения ТС и температуры между трущимися поверхностями. В них должно быть предусмотрено автоматическое регулирование зазора между тормозящими деталями.
Ленточный тормозной механизм. Этот механизм бывает простой, суммирующий (двойной), дифференциальный или плавающий (рис. 24.1).
Рис. 24.1.Схемы действия ленточных тормозов:
а — простого; б — суммирующего; в — дифференциального; 1 — тормозной барабан; 2 — фрикционная накладка; 3 — тормозная лента; 4 — неподвижная опора; 5 — тормозной рычаг; 6 — тормозная тяга; 7 — оттяжная пружина; 8 — регулируемый упор; 9 — поворотный рычаг; А — фасонная опора; l1 и l2 — плечи тормозного рычага
|
|
Простой ленточный тормоз состоит из тормозного барабана, который обхватывает стальная лента с фрикционными накладками. Для исключения соприкосновения ленты с барабаном в расторможенном состоянии предусмотрена оттяжная пружина. Зазор между лентой и барабаном устанавливают регулируемым упором. Эффективность торможения ленточных механизмов зависит от направления вращения барабана. При совпадении направления вращения и направления затягивания ленты происходит самозатягивание (эффект серводействия). При изменении направления вращения тормозного барабана эффективность торможения резко снижается.
В суммирующем тормозном механизме эффект серводействия отсутствует.
В плавающем тормозном механизме рычаг не имеет жесткой опоры. Благодаря специальной конструкции поворотного рычага и опор шарнирные пальцы рычага могут перемещаться. В зависимости от направления вращения то левый, то правый конец ленты становится неподвижным. Тормоз работает с серводействием в обе стороны.
|
|
Плавающие тормозные механизмы получили наибольшее применение на тракторах.
К недостаткам ленточных тормозов относятся большая нагрузка на подшипники тормозного барабана и неравномерность износа фрикционных накладок. В ленточных тормозах, работающих в масле, интенсивность и неравномерность износа тормозной ленты значительно меньше. Такие тормоза не выбрасывают продукты износа и экологически безопасны.
Колодочный тормозной механизм. Такой механизм состоит из тормозного барабана и тормозных колодок с фрикционными накладками. Барабан соединен с колесом и вращается вместе с ним. Для торможения колодки прижимают к внутренней поверхности барабана. В расторможенном состоянии колодки удерживаются пружиной-оттяжкой. Существует несколько типов колодочных тормозов (рис. 24.2).
Рис. 24.2.Схемы действия колодочных тормозов:
а — с равным перемещением колодок; б — с равными приводными силами и односторонним расположением опор; в — с равными приводными силами и разнесенными опорами; г — с большим сервоусилением; 1 — тормозной рычаг; 2 — разжимной кулак; 3 — тормозной барабан; 4 — тормозная колодка; 5 — фрикционная накладка; 6 — оттяжка; 7 — ось крепления тормозной колодки; 8 — тормозной (рабочий) цилиндр; 9 — подвижный сухарик
Наибольшее распространение получили тормоза с равным перемещением колодок. В таком тормозе прижимание колодок к барабану осуществляют с помощью разжимного кулака, клина или гидроцилиндра. Регулирование зазора между колодкой и барабаном осуществляют вручную или автоматически. Принцип действия автоматических регуляторов основан на ограничении обратного хода колодок при отпущенном тормозе.
Дисковый тормозной механизм. Данный механизм широко применяется на тракторах и автомобилях. Дисковые тормоза бывают сухими и мокрыми (работающими в масле). В современных тракторах большой мощности применяют, как правило, дисковые тормоза, работающие в масле.
Дисковый механизм состоит из вращающегося диска, суппорта, закрепленного на цапфе, и двух тормозных колодок (рис. 24.3). Внутри суппорта находится гидроцилиндр. При торможении колодки имеют хорошее быстродействие, так как зазор между диском и накладками колодки составляет менее 0,1 мм. У них более равномерно изнашиваются накладки, меньше масса и габаритные размеры. К недостаткам можно отнести повышенную интенсивность износа накладок и открытость тормозного диска (в сухих тормозах).
Рис. 24.3.Устройство дискового тормозного механизма:
а — общий вид; б — с вентилируемыми отверстиями и лопастями; 1 — колодка; 2 — суппорт; 3 — диск
Внимание! После интенсивного торможения следует избегать попадания на диск воды. Это может привести к его короблению. Машина с таким диском при торможении будет вибрировать с передачей вибраций на руль. К таким же последствиям может привести грязь на диске.
В целях охлаждения механизма его диск делают вентилируемым. Перспективным считается применение керамических дисков.
Привод тормозных механизмов
- 24.3.1. Общая характеристика
- 24.3.2. Пневмогидравлический привод тракторного прицепа
Общая характеристика
Тормозными механизмами тракторов, автомобилей и прицепов управляют с помощью механических, пневматических, гидравлических и электрических приводов или их комбинаций.
Тормозной привод должен обеспечивать следящее действие (зависимость тормозного усилия от давления на педаль) и одновременную работу всех тормозных механизмов. Период срабатывания привода должно быть не более 0,6 с, а растормаживания — 1,2 с. Приводы должны быть двухконтурными, чтобы обеспечить торможение при выходе из строя одного из контуров.
Механический привод. Данный привод состоит из рычагов, тросов, тяг, которые передают усилие от педали к тормозным механизмам. Это самый простой способ управления тормозами, однако рычагами и тягами не удается значительно увеличить тормозную силу и быстродействие. Привод применяется на небольших ТС в качестве стояночного тормоза.
Пневматический привод. Такой привоп отличается высокой надежностью, однако требует больших затрат энергии и большего времени срабатывания. Он сложный и дорогой. Привод применяется на тракторах большой мощности, большегрузных автомобилях и для тормозов прицепа.
Гидравлический привод. Данный привод снижает усилие на тормозной педали. У него высокий КПД, малое время срабатывания и простая конструкция. Однако на его работе негативно сказывается попадание в систему воздуха, плохое качество масла. Такие приводы используются в ТС небольшой мощности.
В гидравлическом (гидростатическом) приводе прямого действия при нажатии на педаль толкатель перемещает поршень главного тормозного цилиндра (рис. 24.4). Тормозная жидкость под давлением поступает в рабочие (колесные) гидроцилиндры. Поршни рабочих цилиндров раздвигают колодки и прижимают их к барабану. Происходит торможение.
Рис. 24.4.Схема работы гидравлического тормозного привода прямого действия:
а — торможение; б — растормаживание; 1 — толкатель главного тормозного цилиндра; 2 — поршень; 3 — главный тормозной цилиндр; 4 — пружина; 5 — клапан; 6 — рабочий цилиндр; 7 — поршень рабочего цилиндра; 8 — колодки; 9 — тормозной барабан; 10 — стяжная пружина
Гидравлический привод непрямого действия работает аналогично, но в нем между педалью и главным тормозным цилиндром установлен вакуумный усилитель тормозов. Он увеличивает силу давления тормозной жидкости, поступающей к рабочим цилиндрам.
Принцип действия усилителя основан на разности давлений по обе стороны диафрагмы. Полость с одной стороны диафрагмы соединена с впускным трубопроводом, в котором пониженное давление воздуха. Полость с другой стороны соединена с воздушным фильтром, в котором давление атмосферное. За счет разности давлений диафрагма прогибается и усиливает давление жидкости (рис. 24.5).
Рис. 24.5.Схема работы гидравлического тормозного привода с усилителем:
1 — главный тормозной цилиндр; 2 — бачок главного тормозного цилиндра; 3 — контур привода задних колес; 4 — силовая камера; 5 — воздушный клапан; 6 — вакуумный клапан; 7 — диафрагма клапана управления; 8 — воздушный фильтр; 9 — цилиндр усилителя; 10 — поршень усилителя; 11 — поршень клапана управления; 12 — толкатель; 13 — колесный тормозной (рабочий) цилиндр; 14 — контур привода передних колес; 15 — к впускному трубопроводу; А и Б — полости силовой камеры
Комбинированные пневмогидравлические или электрогидравлические приводы. Такие приводы считаются перспективными для применения на современных ТС.
Пневмогидравлический привод тракторного прицепа
При работе двигателя компрессор засасывает очищенный воздушным фильтром воздух и нагнетает его в регулятор давления (рис. 24.6). Регулятор поддерживает давление в системе в пределах 0,65…0,80 МПа. Далее воздух поступает в ресивер. При достижении в баллоне ресивера давления более 0,8 МПа регулятор воздух выпускает. Из ресивера сжатый воздух поступает в тормозной кран и в полость А пневмопереходника.
Рис. 24.6.Схема пневмогидравлического привода тормозов тягача и прицепа:
а — схема привода; б — устройство рабочего цилиндра; 1 — компрессор; 2 — регулятор давления; 3 — баллон ресивера; 4 — манометр; 5 — разобщительный кран; 6 — воздухопроводы; 7 — тормозной кран; 8 — педаль; 9 — соединительная головка; 10 — тормозная колодка; 11 — тормозная камера; 12 — ресивер прицепа; 13 — воздухораспределительный клапан; 14 — главный тормозной цилиндр; 15 — рабочий цилиндр; 16 — резиновый колпак; 17 — поршень; 18 — манжета; 19 — регулировочное кольцо; 20 — перепускной клапан; 21 — толкатель; А — полость для выпуска воздуха; Б — полость для тормозной жидкости
Из тормозного крана через соединительную головку воздух поступает в пневматическую систему прицепа и в полость Б пневмопереходника. Торможения при этом не происходит.
При нажатии на педаль тормоза тормозной кран прекращает подачу воздуха в полость Б тормозных камер и соединяет их с атмосферой (вот почему пневматические тормоза шумят!). Диафрагма переходника прогибается и перемещает шток и поршень главного тормозного цилиндра. Тормозная жидкость под давлением поступает в рабочие цилиндры трактора. Воздухораспределительный клапан прицепа направляет сжатый воздух из ресивера прицепа в тормозные камеры прицепа. Прицеп затормаживается.
При отпускании педали тормоза воздух опять направляется в ресивер прицепа. Торможение колес прекращается.
Внимание! В целях безопасности при падении давления в тормозной системе прицепа происходит его торможение (при отсоединении от тягача).
Работа типовых сборочных единиц тормозных систем
Главный тормозной цилиндр. Он подает тормозную жидкость под давлением пропорционально усилию на тормозной педали. Жидкость поступает в два независимых контура привода тормозных механизмов (рис. 24.7).
Рис. 24.7.Схемы приводов двухконтурных независимых тормозов:
а — переднее и заднее торможение; б — диагональное торможение
При торможении толкатель усилителя тормозов перемещает поршень привода передних тормозов (рис. 24.8). Компенсирующий зазор А устраняется, и буртик поршня прижимается к уплотнительному кольцу, разобщая бачок с камерами цилиндра. Жидкость под давлением вытесняется в контур торможения передних колес. Одновременно давление жидкости действует на поршень привода задних тормозов. Он перемещается и увеличивает давление в приводе задних тормозов.
Рис. 24.8.Устройство главного тормозного цилиндра:
1 — пробка; 2 — корпус цилиндра; 3 — поршень привода задних тормозов; 4 — шайба; 5 — поршень привода передних тормозов; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — стопорные винты; 8 — возвратные пружины поршней; 9 — тарелка пружины; 10 — прижимная пружина уплотнительного кольца; 11 — распорное кольцо; 12 — компенсирующие отверстие; А — компенсирующий зазор между кольцами 6 и 11; I и II — камеры поршней 3 и 5
В случае повреждения контура передних тормозов его поршень упрется в поршень задних тормозов. Давление будет создаваться в контуре задних тормозов. При утечке жидкости из заднего привода поршень 3 упрется в пробку 1. Давление будет создаваться только в контуре передних тормозов.
При отпущенной педали тормоза возвратные пружины перемещают поршни вправо до их упора в стопорные винты. Камеры первого и второго поршней отделены уплотнительным кольцом. Через компенсирующие зазоры А и отверстия 12 камеры сообщаются с тормозным бачком, и давление в обоих полостях выравнивается.
Рабочий тормозной цилиндр. От главного тормозного цилиндра жидкость поступает в пространство между поршнями. Для автоматического поддержания зазора между колодками и барабаном с натягом устанавливают разрезное кольцо. Стяжная пружина не в состоянии его сдвинуть при обратном ходе поршня.
При износе накладок поршень с кольцом передвигаются вперед до полного выбора зазора. При обратном ходе поршень возвращается только до упора в разрезное кольцо на величину зазора 1,4…1,6 мм между кольцом и буртиком поршня.
Для удаления из системы воздуха (прокачки тормозов) служит перепускной клапан, установленный на рабочем цилиндре.
Компрессор. В тракторах и автомобилях используют одноцилиндровые (с воздушным охлаждением) и двухцилиндровые (с жидкостным охлаждением) компрессоры. Их привод осуществляют от шестерни привода топливного насоса или от шкива вентилятора.
Рассмотрим, каким образом работает двухцилиндровый компрессор (рис. 24.9). При движении поршня вниз под действием разряжения открывается впускной клапан и засасывает из воздухоочистителя воздух. При движении поршня вверх воздух в цилиндре сжимается (впускной клапан закрыт) и открывает нагнетательный клапан. Сжатый воздух нагнетается в ресиверы. При достижении в системе давления 0,6…0,75 МПа сжатый воздух поступает через регулятор давления под плунжеры разгрузочного устройства. Плунжеры поднимаются, открывают впускные клапаны, и воздух перекачивается из одного цилиндра в другой. Это снижает затраты мощности и уменьшает нагрузку на детали компрессора.
Рис. 24.9.Устройство компрессора:
1 — приводной шкив; 2 — блок цилиндров; 3 — головка; 4 — нагнетательный клапан; 5 — впускной клапан; 6 — разгрузочный канал; 7 — регулятор давления; 8 — регулировочный колпак; 9 — шариковые клапаны; 10 — фильтр; 11 — плунжер разгрузочного устройства; 12 — штуцер подвода масла
Ресивер. Это — металлический баллон с краном для слива конденсата и предохранительным клапаном. Клапан автоматически выпускает воздух в атмосферу при давлении 0,95 МПа. Сжатого запаса воздуха в баллонах хватает на 8…10 торможений.
Тормозная пневмокамера. Такая пневмокамера устанавливается у колес и служит для привода тормозных механизмов (рис. 24.10). Наибольшее распространение в настоящее время получили мембранные камеры.
Рис. 24.10.Устройство тормозных камер:
а — мембранная камера; б — поршневая камера с энергоаккумулятором; 1 — мембрана; 2 — шток; 3 и 4 — пружины; 5 — вилка штока; 6 — рычаг червячной пары; 7 — червяк; 8 — вал разжимного кулака; 9 — червячная шестерня; 10 — фиксатор; 11 — толкатель; 12 — цилиндр; 13 — поршень; 14 — пружина аккумулятора; 15 — дренажная трубка; 16 — энергоаккумулятор; 17 — тормозная камера
Тормозные камеры для большей надежности совмещают с пружинным энергоаккумулятором, который применяют в приводах рабочей, запасной и стояночной тормозных систем.
При включении стояночного тормоза сжатый воздух выпускается из энергоаккумулятора. Поршень под действием пружины опускается и перемещает толкатель, мембрану и шток разжимного устройства тормозного механизма. При утечке воздуха происходит торможение.
Тормозной кран. Этот кран предназначен для управления подачей сжатого воздуха в тормозные камеры пропорционально давлению на педаль тормоза. В двухсекционных кранах одну секцию используют для тягача, другую — для прицепа (рис. 24.11, а). Двойной рычаг позволяет обеспечивать торможение прицепа несколько раньше тягача. Полости перед диафрагмой соединены с атмосферой, а полости сзади диафрагмы — с магистралью прицепа или тягача.
Рис. 24.11.Устройство тормозного крана:
а — общее устройство; б — действие тормозного крана; 1 — корпус рычагов; 2 — двойной рычаг; 3 — ограничительный болт; 4 — кулачок рычага стояночного тормоза; 5 — тяга педали тормоза; 6 — направляющий стакан; 7 — шток секции торможения прицепа; 8 — диафрагма с седлами клапанов; 9 и 12 — седла клапанов; 10 — впускной клапан; 11 — выпускной клапан; 13 — включатель стоп-сигнала; 14 — диафрагма стоп-сигнала; 15 — шток секции торможения тягача
При отпущенной педали шток секции тягача находится в крайнем левом положении, а диафрагма отжата влево (рис. 24.11, б). При этом выпускной клапан открыт, а впускной — закрыт. Передняя полость через отверстия в седле клапана соединена с атмосферой. Тормоза трактора выключены. В секции прицепа выпускной клапан закрыт, а впускной открыт. Воздух из ресивера тягача поступает в ресивер прицепа. При этом канал поступления воздуха к его тормозным камерам закрыт. Прицеп расторможен.
В случае отрыва (отсоединения) прицепа давление в соединительной магистрали снижается. Воздух из ресивера прицепа поступает в его тормозные камеры и затормаживает прицеп.
При нажатой педали впускной клапан верхней секции закрыт, а выпускной — открыт. Воздух поступает к тормозным камерам прицепа. При дальнейшем давлении на педаль шток нижней секции смещается вправо. Выпускной клапан закрывается, а впускной — открывается. Воздух из ресивера тягача поступает в его тормозные камеры. Прицеп и тягач заторможены.
Соединительная головка. Такая головка связывает воздушную магистраль тягача и прицепа (рис. 24.12, а). При разъединении тягача и прицепа обратный клапан закрывает выход воздуха из системы. Для соединения шлангов необходимо отвести пылезащитные крышки и вставить головки друг в друга.
Рис. 24.12.Устройство тормозной арматуры:
а — соединительная головка; б — разобщительный кран; в — пневмопереходник; 1 — гайка; 2 — пылезащитная крышка; 3 — обратный клапан; 4 — пружина; 5 — корпус; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — соединительный элемент; 8 — пробка; 9 — клапан; 10 — шток; 11 — диафрагма; 12 — рукоятка; 13 — ось; 14 — шток привода главного тормозного цилиндра прицепа; 15 — диск; 16 — диафрагма; 17 — заглушка
Разобщительный кран. Этот кран необходим для отключения тормозной системы прицепа от тягача (рис. 24.12, б). При поворачивании рукоятки поперек корпуса пневмосистемы разъединяются.
Пневмопереходник. Когда прицеп оснащен тормозной системой с гидравлическим приводом, используют псевдопереходник (рис. 24.12, в).
Тормоз-замедлитель (ретардер). Это — устройство для снижения скорости ТС без использования тормозной системы. Одним из таких устройств является моторный тормоз. Его устанавливают в выпускном коллекторе. При торможении сжатый воздух из пневмосистемы попадает в пневмоцилиндр (рис. 24.13). Шток цилиндра перемещается и поворачивает рычаг заслонки. Заслонка устанавливается поперек потока ОГ и препятствует их выходу. Одновременно прекращается или значительно уменьшается подача топлива. Двигатель начинает работать как компрессор. Автомобиль тормозится.
Рис. 24.13.Схема устройства моторного тормоза:
а — тормоз-замедлитель; б — пневмоцилиндр; 1 — корпус; 2 — рычаг; 3 — заслонка; 4 — вал заслонки; 5 — цилиндр; 6 — поршень; 7 — пружины; 8 — шток
Антиблокировочная система (АБС — ABS). При интенсивном торможении ТС происходит блокирование колес. На сухой дороге это приводит к изнашиванию шин, а на скользкой поверхности — к потере устойчивости (разворачиванию, заносу) и снижению эффективности торможения.
Для устранения блокирования колес применяют АБС (рис. 24.14). Система состоит из датчиков угловой скорости колес (частоты вращения), электронного блока управления и модулятора. Модулятор давления по команде из ЭБУ изменяет давление в тормозном приводе колес (желательно индивидуально). Работа АБС носит циклический характер регулирования давления: удержание, сброс, увеличение. Такая цикличность имитирует управление опытным водителем тормозами на скользкой дороге (прерывистое торможение, не допускающее блокирования колес). При работе АБС педаль тормоза мелко вибрирует. Автомобиль остается управляемым на скользкой дороге.
Рис. 24.14.Схема АБС:
1 — угловой датчик скорости; 2 — сигнальная лампа; 3 — ЭБУ; 4 — модулятор
Противозаносная система (ПЗС — ESP). Предотвращает занос ТС при крутых поворотах. С помощью датчиков электронный блок выявляет разницу в скоростях вращения колес, и ПЗС притормаживает ускорившееся колесо.
Внимание! Превышение скорости на скользкой дороге резко снижает эффективность ПЗС. При опасности срыва машины в глубокий занос ПЗС лучше отключить.
Электронная система распределения тормозных сил (РТС — EBD). Система предназначена для перераспределения тормозного усилия между колесами в зависимости от условий движения. Она работает на основе АБС.
Работа пневматической системы трактора. При нажатии на педаль тормоза воздух из ресиверов через тормозной кран попадает в тормозные камеры. Одновременно через тормозной кран происходит выпуск сжатого воздуха из магистрали прицепа. При отпускании педали ресиверы вновь заполняются воздухом от компрессора.
Дата добавления: 2022-07-02; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!