3.2.3.Устройство и принцип действия тормозных приводов с усилителями.
Рассмотрим устройство и принцип действия тормозного привода автомобилей ГАЗ-53.
В этих автомобилей применяется тормозной !!! с гидровакуумным усилителем
Усилитель при торможении увеличивает давление в гидроконтуре на 4,5- 5 МПА, что равносильно усилию на тормозной педали 650 - 700 Н.
В качестве тормозной жидкости применяют жидкость «Нева», БСК или смесь
(50×50%) касторового масла и !!!!!!!!!! !!!!!!! ( по массе).
Тормозные гидроприводы с вакуумным усилителем применяются в автомобилях ГАЗ – 53А – 5312; «Москвич-2140».
Принципиальная схема Т.П.П. с пневмоусилителем
Усилитель состоит из следящего клапана 3 соединенного с ресивером 4 и силовым цилиндром 5 ( с поршнем или диафрагмой).
При воздействии на педаль 1 через рычаг 2 усилие передается на шток цилиндра 5 и одновременно на клапан 3, который соединяет рабочую полость А с ресивером 4. Силовой цилиндр срабатывает и передвигает поршни гидроцилиндра 6 и тормозная жидкость из гидроцилиндров поступает в работе контуры тормозного привода по трубопроводам 7,8.
Такой привод называется пневмогидравлическим.
Полный ход штока главного тормозного цилиндра.
(3)
- зазор между
поршнем главного тормозного цилиндра
и толкателем.
(
=
1…2,5 мм)
-
коэффициент учитывающий влияние
податливости элементов г.п. на перемещение
штока. (
=1,1…1,3)
(
)- площадь и ход
поршня
-го
колесного цилиндра.
n – число колесных цилиндров.
Полный ход тормозной педали при нажатии вакуумного усилителя
(4)
-
зазор между штоком и поршнем усилителя.
При торможении
ход педали 
должен составлять
0,5…0,7 от max
хода.
Задавая ход педали
и усилие
из конструктивных
и эргономических соображений из уравнений
(2)-(4) определяют
и далее
.
Перемещение поршней колесных цилиндров обычно:
для барабанных тормозов z = 1,5…4,5 мм
для дисковых тормозов z = 0,10…0,35 мм.
При наличие усилителя определяется еще коэффициент усиления, представляющего отношение:
где
- усилие создаваемое за счет перепада
давления на поршне усилителя (диафрагме).
Задача динамического расчета.
Заключается в определении параметров и характеристик, обеспечивающих требуемое быстродействие и качество переходных процессов в приводе.
При расчетах принимаются допущения:
- раб. ж. = const.утечки отсутствуют
волновые процессы не оказывают влияния на пер.процессы.
Для описания процессов протекающих в г.п. его делят на отдельные участки и каждый участок описывают соответствующими уравнениями.
Далее составляется динамическая схема каждого участка и системы в целом (* через две стр.).
При составлений уравнений движения для каждого участка учитываются все виды потерь давления и составляется уравнение баланса давлений:
Используя известные из гидравлики уравнений для выражения потерь, получим уравнение баланса давлений в развернутом виде:
- длина и площадь
трубопровода;
-
коэффициент шероховатости (
= 0,02…0,04 при
=
0,001…0,01);
- суммарный
коэффициент потерь;
Z – перемещение поршня.
В уравнении
(6) перемещение жидкости и её производные
выражены через соответствующие параметры
движения поршняZ
!!!!!!!!!!
Решение уравнения (6) с учетом податливости элементов гидравлической цепи представляет достаточно сложную задачу.
Для установившегося
режима движения (
=
const)
можно вычислить отдельно
Потери давления
,
перемещениеZ
и давление 
.
Если допустить, что тормозной механизм
имеет линейную характеристику жесткости
и потери на
сопротивления прямо пропорциональны
скорости 
.
Тогда уравнение (6) линейно и имеет аналитическое решение.
( Параметр
-
изменяется по закону регулирующего
устройства (крана, модулятора); уравнение
решают при ступенчатом входном воздействии
).
Полученное выражение для определения давления в колесном тормозном цилиндре в виде:
здесь
Строится !!!!!! динамическая характеристика изменения давления на выходе
из гидроконтура при разл. зн. д.
Принимая в качестве
оптимального значения
находим выражение для определения
оптимальных соотношений параметров
гидропривода;
Гидроприводы с гидроусилителем отличаются тем, что в качестве силового элемента применяется гидроцилиндр, который !!!!!!!!!!!!!! от насоса (обычно шестеренчатого).
4) На автомобилях особо большой грузоподъемности (например БелАЗ) применяются тормозные гидроприводы, называемые насосно-аккумуляторные (3 комп. схема).
В таком приводе управление двумя секциями тормозного крана (3,4) осуществляется самостоятельным прямым гидроприводом:
Педаль (1) → гл. г/цилиндр (2) → (3,4).
А тормозной кран обеспечивает доступ жидкости из гидроаккумуляторов (5,6) в тормозные цилиндры. Автоматический регулятор релейного типа (7) служит для загрузки гидронасоса (8) при достижении верхнего предела давления в эк./ акк. Для защиты от перегрузок системы служит предохранительный клапан 9.
Преимущества тормозных г/п:
высокое быстродействие
реализует большие приводные усилия
относительно малые габаритные размеры.
Недостатки:
необходимость в дополнительном источнике энергии
колебание, давление в жидкости, вибрация в трубопроводе и износ соединений.
Тормозные пневмоприводы.
Принципиальные и расчетные схемы
Методика статического и динамического расчета.
Рассмотрим схему двухконтурного пневматического тормозного привода, применяемого на автомобилях тягачах.
двухсекционный тормозной кран
регулятор тормозных сил
ускорительный клапан
клапан управления торм. прицепа
питающая магистраль
Питающая часть тормозного гидропривода обычно включает кроме компрессора ещё предохранительный клапан, регулятор давления, фильтры и масловлагоотделитель, предохранители от замерзания и защитные клапаны.
Статический расчет пневмопривода.
Различают расчеты проектный и проверочный.
Рассмотрим этапы проектного расчета.
Проектный расчет заключается в определении конструктивных параметров аппаратов пневмопривода, призванные обеспечить требуемые рабочие характеристики, при заданных входных сигналах, условиях и ограничениях, налагаемых на конструктивные размеры и перемещения.
Проведем для примера статический расчет секции тормозного крана.
Нарисуем для этого сначала расчетную схему.
Необходимо задать:
-
максимальное перемещение педали
-
максимальное усилие на педаль
-
зазор между клапаном 1 и штоком
-
максимальное давление на рессивере
-
максимальное выходное давление, обычно
=
Необходимо определить.
Д – диам. след. Поршня
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Расчет ведется по участкам характеристикам
са – перемещение педали от начального положения до момента, когда начинает расчет давления в полости В. (здесь и дальш. «изг. Давл.»)
(начальная зона нечувствительности)
ав – нарастание
давления
при дальнейшем перемещении педали.
вс – обратное
движение педали, при котором еще не
меняется
(зона нечувствительности).
cd
– обратный ход педали до положения, при
котором
=0
(изг.)
Полное перемещение тормозной педали затрачивается:
на выбор зазора
между !!! и кл.1перемещение
клапана 1 и деформациюx
следящей пружины 3.
и u=в/а
