Глава 10. Тормозное управление (стр. 10 )

Момент прекращения вытекания воздуха в атмосферу зависит в рассмат­риваемой конструкции не от силы, приложенной к регулирующему элементу (в данном случае штоку), как было в ранее описанной конструкции, а от его положения. В момент закрытия клапана наблюдается равновесие сил, действующих на поршень. Сила дав­ления воздуха в полости 1 уравновешивается суммой силы давления воздуха в полости 5 и силы пружины 2.

Допустим, что давление воздуха в полости 1 постоянно. Тогда сумма сил, действующих на поршень сверху, будет также постоянна. Но при нахождении штока в нижней части его хода пружина 2 в значительной степени рас­прямлена и воздействует на поршень слабо. Следовательно, рав­новесие сил, сопровождающее закрытие клапана, произойдет при высоком давлении воздуха в полости 5. При верхнем же располо­жении штока сила воздействия пружины на поршень велика, и закрытие клапана произойдет при низком давлении воздуха в полости 5. В крайнем верхнем положении сила пружины будет такова, что клапан вообще не закроется, и в тормозной магистрали установится атмосферное давление.

Рукоятка описанного тормозного крана имеет два фиксирован­ных крайних положения. Отпущенная водителем в любом проме­жуточном положении, она автоматически займет положение, со­ответствующее расторможенному состоянию тормозной системы.

Борьба за повышение надежности тормозного управления ав­топоездов привела к необходимости обеспечивать торможение при­цепа как при срабатывании любого из контуров рабочей тормозной системы тягача, так и при включении его стояночной системы. Это потребовало применения специальных кранов. На рис. 29 показана такая конструкция, являющаяся, по существу, развитием схемы, приведенной на рис. 26-а.

Рис. 29. Специальный тормозной кран для тормозного привода автопоезда.

Основу конструкции составляет двойной клапан 11, взаимодействующий с седлами поршней 7 и 13. Вводы I, III соединены с выходами секций тормозного крана, управляющих двумя контурами тормозного привода тягача. Ввод II соединен с краном стояночной системы, вывод IV - с управ­ляющей магистралью прицепа, ввод V —с ресивером, установленным на тягаче, и, наконец, вывод VI осуществляет связь управляющей магистрали прицепа с атмосферой.

В расторможенном состоянии в полостях А, Б, Д давление равно атмосферному, а в полостях В и Г оно равняется давлению в ре­сиверах. Отношение площадей поршня 13 и диафрагмы 1 таково, что поршень находится в нижнем положении, прижимаясь к кор­пусу 14.

При подаче воздуха на ввод I равновесие поршня 13 нарушается он поднимается вверх, клапан 11, садясь на седло 10, отсекает полость Б от атмосферы и, оторвавшись от седла 3, соединяет ее с полостью В. В результате давление в полости Б и управляющей магистрали прицепа начинает подниматься. Возрастающее давление воздуха, воздействуя сверху на поршень 13, заставляет его немного опуститься и закрыть клапан 11, устанавливая в управляющей ма­гистрали прицепа величину давления, соответствующую давлению в полости Д.

При включении стояночного тормоза давление в полости Г начинает снижаться, и поршень 13 под действием давления в полости В начнет подниматься, совершая действия, описанные выше. Только давление в полости Б будет в этом случае обратно пропорционально давлению в полости Г.

При подаче воздуха на ввод III кран срабатывает за счет опус­кания седла 10 поршня 7 и сжатия пружины 12. Поршень 7 ус­тановлен внутри большого поршня 6, который воздействует на пор­шень 7 через предварительно сжатую пружину 9. В начале подачи воздуха на ввод III поршни 6 и 7 опускаются вместе. Ввиду того что диаметр полости А больше диаметра полости Б, малое давление в полости А уравновешивает большее давление воздуха в полости Б, и на этом этапе давление в полости Б растет быстрее, чем давление в полости А. Это обеспечивает опережающее торможение прицепа, предотвращая его «набегание» на тягач и «складывание» автопоезда. После установления в полости Б определенного давления созданная им сила воздействия на поршень 7 становится равной силе пружины 9, и поршень 6 перестает участвовать в регулировании давления в полости Б. Изменившееся соотношение площадей по­ршней изменяет закон регулирования давления. Винтом 8 устанав­ливают величину предварительного натяга пружины 9, регулируя величину опережения торможения прицепа.

Привод крана от ввода I не снабжен системой опережения торможения прицепа, поэтому при одновременной подаче воздуха на вводы I, III из-за большей площади поршня 6 давление в полости Б растет быстрее, чем этого требует давление на вводе I, и поршень 13 остается на месте. При отказе контура тягача, связанного с вводом III, прицеп затормаживается без опережения, в связи с чем при неодинаковой эффективности контуров тягача к вводу III при­соединяют более «сильный» контур.

При растормаживании воздух из управляющей магистрали выходит через вывод VI, а из полости А, Г, Д — через свои тормозные краны (секции).

Каналы 2, 4 и 5 соединяют замкнутые полости с атмосферой для того, чтобы находящийся в этих полостях воздух не препятствовал бы перемещению поршней.

В случае использования прицепа с однопроводным приводом тормозной системы необходимо иметь на тягаче соответствующее устройство для управления тормозами такого прицепа. Очевидно, что кран управления однопроводной тормозной системой прицепа должен быть выполнен по схеме, показанной на рис. 26-д, но на шток должно действовать управляемое давление сжатого воздуха.

На рис. 30 показана конструкция такого крана. Ввод I соединен с ресивером, выводы II и III связаны с соединительной магистралью прицепа и атмосферой соответственно. В расторможенном состоянии пружина 7 опускает шток 6 вниз, закрывает клапан 4 и открывает клапан 2. После установления в соединительной магистрали опре­деленного давления (0,5…0,52 МПа) поршень 3 опустится, закрыв клапан 2. Ограниченное по сравнению с давлением в ресивере давление на выводе II необходимо для того, чтобы избежать срабатывания тормозной системы прицепа при колебаниях давления воздуха в сети тягача. Величина этого давления регулируется вин­том 1.

Рис. 30. Кран управления тормозами прицепа с однопроводным приводом.

Ввод IV соединен с установленной на тягаче магистралью, пред­назначенной для управления тормозами прицепа, имеющего двух­проводное управление. При нажатии водителем на педаль тормоза повышающееся давление в системе поднимает диафрагму 8 и от­крывает клапан 4, после чего давление на выводе II начнет снижаться.

Для обеспечения опережения торможения прицепа в конструкцию введен дифференциальный (ступенчатый) поршень 10. На его ниж­нюю поверхность действует давление, равное давлению на выводе II. На периферийную верхнюю поверхность действует давление, имеющееся на вводе I и поступающее к поршню по каналу 11. На верхнюю внутреннюю поверхность поршня 10 действует дав­ление, управляющее диафрагмой 8. В расторможенном состоянии и при больших значениях давления поршень прижимается к опоре 9 и не участвует в регулировании давления на выводе II. Указанное регулирование осуществляется за счет взаимодействия давления, действующего на нижний торец штока 6, давления, действующего на начальном этапе торможения только на диафрагму и силы пру­жины 7. По мере увеличения давления на вводе IV давление на выводе II будет уменьшаться. При некотором давлении сумма сил, действующих на дифференциальный поршень 10 сверху, превысит силу, приложенную к нему снизу. В результате поршень сместится вниз, сядет на кольцо 5 и начнет участвовать в регулировании давления.

В некоторых случаях для обеспечения независимого торможения прицепа при неподвижном автопоезде описанную конструкцию до­полняют рукояткой, которая через торцевой кулачок может под­нимать вверх шток, подобно тому, как это происходит в кране, показанном на рис. 31.

Пневматический тормозной привод прицепа должен иметь уст­ройство, способное обеспечивать заполнение ресиверов его тор­мозной системы от компрессора тягача. Он должен устанавливать в соответствии с получаемой с тягача информацией в своей тормозной магистрали определенное давление. В случае разрыва автопоезда тормозной привод должен автоматически включать тормозные механизмы. Такие устройства получили на­звание воздухораспределителей. На рис. 31 приведен общий вид такого прибора.

Рис.31. Воздухораспределитель тормозной системы прицепа

К вводу I присоединяется либо соединительная магистраль однопроводного привода прицепа, либо питающая магистраль двух­проводного привода. Выводы II и III соединены с атмосферой и с ресиверами прицепа соответственно. Вывод IV соединен с тор­мозной магистралью прицепа, а ввод V в случае установки возду­хораспределителя на прицепе с двухпроводным управлением соединяется с управляющей магистралью привода.

При однопроводном приводе прицепа на режиме отсутствия торможения воздух из ввода I, отгибая края манжеты 3, поступает через ввод III в ресиверы прицепа. При этом давление в полостях А и В одинаковое, и пружина 5, подняв поршни 4, 6 и 7, закрывает клапан 1 и открывает клапан 2, в результате чего тормозная ма­гистраль прицепа соединяется с атмосферой, то есть вентилируется. При однопроводном приводе прицепа в случае торможения давление на вводе I начинает снижаться, края манжеты 3 садятся на корпус, перепад давлений между полостями А и В опускает вниз поршни 4 и 7, клапан 2 закрывается, а клапан 1 открывается, в результате чего начинает подниматься давление на выводе IV. Реактивным элементом, обеспечивающим пропорциональность управляющего воздействия (в данном случае перепада давлений в полостях А и В) и давления на выводе IV, является малый поршень 7. Большой поршень 6 при работе однопроводного привода прицепа не функ­ционирует.