Глава 10. Тормозное управление (стр. 4 )

В тормозах с клиновым разжимным механизмом часто приме­няют регулировочное устройство, показанное на рис. 10. В корпус ведомого клина 6 свободно вставлена регулировочная втулка 4. На ее наружной поверхности имеется специальная многозаходная резьба с большим (порядка 45°) углом подъема спирали. Указанная резьба взаимодействует с линейным храповиком 5, представляющим собой подпружиненный стержень, торец которого является фрагментов гайки, имеющей резьбу, соответствующую специальной наружной резьбе втулки 4. Внутрь втулки при помощи обычной резьбы ввернут толкатель 2. После сборки механизма вращение толкателя пред­отвращается болтом /, цилиндрический конец которого свободно скользит внутри продольного паза толкателя.

В том случае, если ход толкателя при торможении не превышает шага наружной резьбы втулки, взаимодействие втулки с храповиком ограничивается его смещением в радиальном направлении на ве­личину меньшую, чем высота гребня резьбы. Если же вследствие увеличения зазора в тормозном механизма ход толкателя превысит шаг резьбы втулки, то храповик при затормаживании перескочит через один или несколько гребней нарезки.

Рис. 10. Механизм автоматической регулировки зазора в барабанном тормозе с клиновым разжимным устройством.

При растормаживании механизма осевая сила, прикладываемая к толкателю, уменьшится вследствие действия возвратной пружины 9 ведущего клина и трение в парах «толкатель — втулка», «втулка - ведомый клин» снизится. Втулка 4, упираясь в зубья храповика, начнет вращаться, вывинчивая толкатель и уменьшая тем самым зазор в тормозном механизме.

Иногда для поддержания требуемого зазора применяют более простую ступенчатую регулировку. В конструкции, показанной на рис. 13-б, она выполняет одновременно две функции. Во-первых, регулирует зазор между колодками и диском. Во-вторых, по мере изнашивания накладок удлиняет последнее звено привода стояноч­ной тормозной системы.

В тело поршня 2 запрессован стержень 10 с большим количеством упорных гребней, имеющих шаг Х2. Стержень 10 упруго обнимает цанга 4, имеющая ответные гребни. Цанга 4 свободно вставлена в плунжер 5 с осевым зазором Х1. Плунжер 5 через сухарь 6, вал 7 и рычаг 8 связан с приводом стояночной системы. Пружина 11 выбирает зазоры между деталями 5, 6, 7 и 8, 9.

Во время торможения автомобиля рабочей тормозной системой давление жидкости в цилиндре 3 будет сдвигать поршень 2 влево, а скобу 1 вместе с валом 7, сухарем 6 и плунжером 5 — вправо. Минимальный суммарный зазор между колодками и диском рав­няется величине зазора Х1. По мере изнашивания фрикционных накладок сум­марный зазор будет увеличиваться. Это приведет к тому, что при каждом торможения гребни цанга за счет ее упругости будут слегка расходиться. После увеличения суммарною зазора до величины Х1 + Х2 произойдет перескок гребней цанги на один гребень стержня 10 с одновременным уменьшением суммарного зазора до величины Х1.

Дисковые тормозные механизмы.

Дисковые тормозные механизмы применяют обычно на легковых автомобилях (главным образом для передних колес). В настоящее время их стали применять и на некоторых грузовых автомобилях и автобусах.

Схема дискового тормозного механизма изображена на рис. 11.

Рис. 11. Схема дискового тормозного механизма:

слева - расчетная схема; справа — схема радиальных сил, действующих на подшипники колеса при торможении.

Тормозной момент равен:

Мτ = 2·f·N·rср.,

где f — коэффициент трения тормозных накладок по диску;

N — суммарная сила прижатия накладки к диску;

rср.. — радиус прило­жения на диск равнодействующей сил трения.

Силу прижатия накладки необходимо определять, принимая во внимание давления жидкости р, число поверхностей трения i и диаметр dц тормозных цилиндров на одной стороне скобы.

Таким образом:

.

Предполагая, что давление распределяется по площади накладки равномерно, можно с достаточной для технических расчетов точ­ностью считать, что сила трения f·N приложена на среднем радиусе

rср. = (rн. + rвн.)/2,

где rн. и rвн — радиусы накладки соответственно наружные и внутренние.

Линейная зависимость тормозного момента от коэффициента трения f и приводной силы позволяет дисковым тормозным механизмам в отличие от барабанных механизмов обеспечить высокую стабильность торможения.

Колодки дисковых тормозов имеют небольшую длину, их площадь поверхности составляет 12 — 16 % площади поверхности диска, что обусловливает хорошее его охлаждение.

Дисковые тормозные механизмы обладают повышенной энергоемкостью на единицу массы; имеют малую металлоемкость, большую компактность, простоту обслуживания. Зазоры между колодками и диском равны 0,05 — 0,15 мм, что позволяет сократить время срабатывания цилиндров и дает возможность увеличить силовое передаточнoe число привода.

Дисковые тормозные механизмы позволяют выполнить многоконтурные тормозные приводы, обеспечивают плавное, равномерное торможение всех колес на любой начальной скорости автомобиля и хороший теплоотвод от поверхностей трения. Широкому применению дисковых тормозных механизмов препятствует их высокая чувствительность к загрязнению и трудности при использовании их в качестве стояночного тормоза.

Дисковые тормозные механизмы бывают с неподвижной скобой и оппозитными цилиндрами (схема на рис.8 и рис.9), а также с плавающей (скользящей) скобой и односторонним расположением поршней (рис.10).

Конструктивная схема дискового тормозного механизма с оппо­зитными поршнями изображена на рис. 12. Скобу 2 выполняют цельной, отлитой из ковкого чугуна. Она жестко закреплена на по­воротной стойке подвески. Чугунный диск 1, охватываемый скобой, прикреплен к фланцу ступицы переднего колеса. Для лучшего ох­лаждения диска иногда в нем выполняют внутренние радиальные каналы. В специальных пазах скобы устанавливают и фиксируют цилиндры 3. Их отливают из алюминиевого сплава. Для повышения износостойкости и уменьшения трения рабочую поверхность цилиндра покрывают слоем хрома.

Колодки, в которые упираются поршни, изготавливают из листовой стали. Колодки с фрикционными накладками фиксируют на стальных пальцах 5. Тангенциальные силы, приложенные к колодкам, при торможении диска передаются скобе при непосредственном контакте с ней упорной кромки колодки.

Изготовление цилиндров из алюминиевого сплава вызвано необходимостью уменьшения температуры нагрева тормозной жидкости. С той же целью сокращают площадь контакта поршней с колодками. Иногда применяют неметаллические поршни.

Рис 12. Дисковый тормозной механизм автомобилей типа ВАЗ:

1 – диск; 2 – скоба; 3 – цилиндр; 4 – колодка; 5 – пальцы фиксации колодок.

Учитывая затрудненное охлаждение цилиндра, расположенного со стороны колеса, переходят к одностороннему расположению цилиндров в плавающей скобе и применению самовентилирумого диска, обдуваемого не только снаружи, но и изнутри воздухом, поступающим через радиальные каналы. Эти мероприятия, а также отсутствие магистрали, соединяющей цилиндры и проходящей вблизи нагретого диска, дают возможность снизить температуру нагрева жидкости на 30—40 °С.

Конструктивная схема дискового тормозного механизма с односто­ронним расположением цилиндров показана на рис. 13. При по­добной плавающей конструкции скобы, несмотря на одностороннее расположение цилиндров, обе колодки 1 охватывают диск 2 с равными усилиями. Длина цилиндров 3 вдвое больше по сравнению с оппозитным их расположением. Поэтому увеличивается поверхность охлаждения, приходящаяся на единицу поступающей к цилиндру теплоты. Плавающая скоба 4 позволяет продвинуть тормозной ме­ханизм в глубь колеса и получить меньшее плечо обкатки.

На рис. 13-б представлены компоновка ручного тормоза и схема автоматической регулировки зазора с цанговым устройством.

Автоматическая регулировка поддерживает суммарный зазор между накладками и диском в пределах y1 = х1 + х2, где х1 — зазор между торцами цанги 5 и закраиной дополнительного поршня 6, а х2— шаг нарезки на стержне 7.

Положение скобы относительно вертикального диаметра колеса оказывает влияние на величину вертикальной нагрузки на его подшипники. При двух различных расположениях скобы (см. рис. 13-б) нагрузка на подшипники различна. Из схемы видно, что вертикальная нагрузка на подшипники колеса уменьшается при расположении скобы сзади центра колеса.

а) б)

Рис. 13. Дисковый колесный тормоз с плавающей скобой:

а - компоновка; б — привод стояночного тормоза и автоматическая регулировка.

5. ПРИВОД РАБОЧЕЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ

На автомобилях используют следующие типы приводов: механический, гидравлический и пневматический. Для рабочей тормозной системы преобладающими схемами являют два вида приводов — гидравлический и пневматический.

Гидравлический привод отличается высоким быстродействием простотой конструкции, малыми габаритными размерами, небольшой массой и стоимостью. Однако он имеет ограниченное, силовое передаточное число, что ограничивает область его применения.

Пневматический привод имеет сложную конструкцию, меньшее быстродействие, значительные габаритные размеры, большую массу и высокую стоимость. Пневматический привод позволяет получить большие приводные силы, а также простыми средствами осуществить соединение с тягачом тормозных механизмов прицепных звеньев.