Глава 10. Тормозное управление (стр. 3 )

Расчет рассматриваемого разжимного механизма выполняют в такой последовательности. Принимая во внимание известную из тягового расчета величину тормозного момента и, следовательно, значение приводной силы Р, задаются углом при вершине клина α = 12°, при котором не происходит самозаклинивания. Затем определяют значение силы FK, прикладываемой к клину по его оси (рис.6-г):

FK = 2P·tg(α/2).

По величине силы FK выбираем тормозную камеру. Величина осевого хода клина SК в зависимости от принятого хода плунжера SП равна:

SК = SП·ctg(α/2).

Регулировка зазоров тормозного механизма.

В незаторможенном состоянии между барабаном и фрикционными накладками должен быть рабочий зазор, необходимый для осуществления чистоты растормаживания. По мере износа накладок этот зазор возрастает, что приводит к увеличению хода деталей разжимного механизма, а также дополнительному расходу рабочего тела (жидкости или сжатого воздуха) в приводе, увеличению времени срабатывания тормозного управления.

Для избежания этих нежелательных явлений устанавливают регулиро­вочные устройства.

При поршневом разжимном механизме с гидравлическим приводом применяют различные способы регулировки зазора между барабаном и фрикционными накладками колодок.

Первый способ заключается в ручной фиксации исходного по­ложения колодок при помощи смонтированного на суппорте регули­ровочного кулачка 11 (рис.3). Эксцентриситет и приращение радиуса вектора спирали превышают толщину фрикционной накладки.

Второй способ состоит в фиксации исходного положения колодок при помощи автоматических регуляторов. В конструкции, показанной на рис. 7, на поршень рабочего цилиндра надевается разрезное пружинящее кольцо 1. Между кольцом и поршнем имеется ради­альный и осевой зазоры. Величина осевого зазора нормируется и соответствует необходимой величине зазора между колодкой и ба­рабаном. Радиальная упругость кольца также нормируется с целью получения определенной величины силы трения между кольцом и цилиндром. Указанная сила трения должна гарантированно пре­вышать силу возвратных пружин, приведенную к поршню, но не быть чрезмерной, чтобы не слишком сильно снижать приводную силу поршня.

Для того чтобы во время сборки механизма колодки не создавали препятствия для надевания барабана, их предварительно максимально сближают друг с другом. В результате в собранном механизме образуется чрезмерно большой зазор. Для регулировки механизма необходимо нажать на педаль тормоза. Поршни рабочих цилиндров, перемещаясь наружу под действием давления жидкости, выберут имевшийся между ними и упругими кольцами осевой зазор, после чего потянут кольца за собой. Движение поршней будет продол­жаться до тех пор, пока колодки не упрутся в барабан.

Рис. 7. Механизмы автоматической регулировки зазора между барабаном и колод­ками с гидравлическим приводом:

При от­пускании педали возвратные пружины смогут переместить поршни назад только на величину, соответствующую осевому зазору между поршнем и кольцом, так как сдвинуть кольцо они не в состоянии, Величина же зазора, как было сказано выше, соответствует необ­ходимому зазору между колодкой и барабаном. Таким образом, по мере изнашивания накладок кольцо будет перемещаться вдоль ци­линдра, поддерживая постоянную величину зазора в механизме.

Описанный принцип автоматической регулировки может быть
выполнен и способом, показанным на рис.7-б. В отверстие колодки 1 с достаточно большим зазором вставлена втулка 2. Втулка несет на себе две фрикционные шайбы 3, поджатые пружиной 4.

Натяг пружины подбирается таким образом, чтобы сила трения
шайб о колодку, подобно тому, как это имело место в ранее описанном
устройстве, превышала силу возвратных пружин, приведенную» в
данном случае к оси фрикционных шайб. В отверстии втулки 2 находится неподвижный палец 5, диаметр которого меньше диаметра отверстия втулки на величину «а», соответствующую необходимой величине зазора между колодкой и барабаном. Если зазор между колодкой и барабаном больше необходимого, то при нажатии на педаль втулка 2, переместившись вместе с колодкой на величину «а», остановится, упершись в палец. Колодка же будет продолжать движение до упора в барабан, скользя относительно фрикционных шайб. При растормаживании механизма колодка сможет вернуться назад только на величину «а».

Механизм автоматической регули­ровки зазора в дисковом тормозе пока­зан на рис.8. Внутренняя часть уплотнительной манжеты 1 обжимает с не­большим натягом поршень 2. При дви­жении поршня влево внутренняя часть манжеты, увлекаемая силой трения, за счет упругой деформация в осевом на­правлении вместе с поршнем сместится влево на величину «а». Размер «а» в дис­ковых механизмах равен зазору между колодкой и диском (при плавающей скобе «а» равняется сумме двух зазоров).

Рис.8. Механизм автоматической регулировки зазора в дисковом тормозе с гидравлическим приводом.

Если зазор между колодкой и диском превышает величину «а», то после пе­ремещений поршня на величину «а» нач­нется его скольжение относительно ман­жеты. При падении в тормозном приводе давления жидкости манжета своей упругостью вернет поршень назад только на величину «а».

Описанные способы автоматической регулировки вынуждают конструктора назначать повышенные значения зазоров между ко­лодкой и барабаном (диском). Это объясняется тем, что величина зазора, необходимая для чистого растормаживания механизма, во­обще говоря, небольшая. Небольшая величина зазора обуславливает небольшой ход поршня рабочего цилиндра при служебном тормо­жении. При экстренном же торможении перемещение колодок и поршня заметно увеличивается. Это происходит вследствие увели­чения упругих деформаций колодок, накладок, барабана (скобы) и теплового расширения барабана.

Если в описанных механизмах назначить величину зазора «а», определяющего величину зазора между колодкой и барабаном, ис­ходя из особенностей служебного торможения, то после экстренного торможения при увеличенном ходе колодки полного растормажи­вания не произойдет.

Пневматическая камера, использующаяся в подавляющем боль­шинстве случаев в качестве исполнительного устройства пневма­тических тормозных приводов, имеет ограниченный рабочий ход штока. С другой стороны, для обеспечения требуемых приводных сил в тормозных механизмах с пневматическим приводом между штоком пневматической камеры и колодками обязателен механизм с большим передаточным числом. Сочетание этих обстоятельств приводит к тому, что ход колодок тормозных механизмов, приво­димых сжатым воздухом, не может быть большим и иногда ока­зывается меньше реального зазора между колодкой и барабаном. Поэтому в данном случае для автоматической регулировки прихо­дится применять существенно более сложные механизмы. Вариант конструкции такого механизма показан на рис.9.

Рис.9. Механизм автоматического регулирования зазора в барабанном тормозе с рычажно-кулачковым разжимным устройством.

Как и обычный рычажно-кулачковый механизм, он содержит последовательно взаи­модействующие между собой пневматическую камеру 12 шток 11 рычаг 1, червяк 9, червячное колесо 8 и вал разжимного кулака 7. Для осуществления автоматической регулировки на вал распо­ложенного в рычаге червяка свободно посажена втулка 3. Втулка и вал имеют конусные поверхности, образующие фрикционную муфту осевое усилие в которой создается пакетом тарельчатых пружин 10.

Эта же втулка через муфту свободного хода 13 (муфта образуется изменяющей диаметр при закручивании спиральной пру­жиной и соответствующей цилиндрической поверхностью) может соединяться с шестерней 2, свободно сидящей на валу червяка и находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 4. Между рейкой 4 и корпусом рычага / установлена пружина 14. При вращении шес­терни 2 рейка 4 перемещается вдоль рычага 1. Отогнутый конец рейки входит в угловой паз кольца 5, удерживаемого от вращения рычагом 6. Ширина паза больше ширины входящей в него рейки, что допускает их относительное перемещение в пределах угла α.

Если зазор между колодками и барабаном невелик и угол поворота рычага 1 меньше угла α, то при срабатывании тормоза рейка 4 не доходит до противоположного конца паза неподвижного кольца 5 и никаких изменений внутри механизма регулировки зазора не происходит. Если же указанный зазор превысил установленную величину и угол поворота рычага станет больше угла α, то рейка, повернувшись на угол α, остановится и при дальнейшем движении рычага начнет вращать шестерню 2, сжимая пружину 14. Начало вращения шестерни сопровождается размыканием муфты 13, по­этому движение не передается на втулку 3.

Когда колодки касаются барабана, реактивная сила, приложенная со стороны червячного колеса 8 к червяку 9, сжимает комплект тарельчатых пружин 10 и размыкает конусную фрикционную муфту, связывавшую до этого втулку 3 с червякам 9.

На первой фазе растормаживания шестерня 2 и втулка 3 со­единяются между собой замкнувшейся муфтой 13, но продолжают быть отделенными от вала червяка разомкнутой конусной муфтой. Когда после снятия упругих деформаций деталей тормозного механизма колодки отойдут от барабана и исчезнет приложенная к червяку реактивная сила, произойдет замыкание конусной муфты и под действием возвратной пружины 14 втулка вместе с шестерней будет вращаться, поворачивая вал червяка и устраняя таким образом лиш­ний зазор между колодками и барабаном.

Возможны два режима работы такого механизма. Если зазор между колодками и барабаном, например, после сборки чрезмерно велик, то угол поворота рычага 1 не будет зависеть от величины зазора, а будет определяться ходом штока 11. В этом случае угол, на который при растормаживании будет поворачиваться вал 7 от­носительно рычага 1, будет одинаков при каждом срабатывании механизма. Когда зазор между колодками и барабаном уменьшится настолько, что угол поворота рычага будет определяться упором колодок в барабан, величина угла поворота вала 7 относительно рычага при растормаживании будет уменьшаться при каждом по­следующем срабатывании механизма, стремясь к нулю.