Luan van Hệ thống phanh, Tính toán và thiết kế cơ cấu phanh xe tải 11 tấn, Thiết kế hệ thống dẫn động phanh.

Trang 1

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH U CÔNG DỤNG PHÂN LOẠI YÊU CẦU

1./ Cong dung

Hệ thống phanh dùng để làm dừng hẳn sự chuyển dộng của Ôtô hoặc làm giảm bớt tốc độ của ôtô khi đang chuyển động, ngoài ra còn để giữ cho

ôtô dừng được trên đường có độ dốc nhất định, chất lượng của hệ thống phanh có ảnh hưởng tất lớn tới tốc độ chuyển động trung bình của ôtô Hệ thống hãm ôtô sẽ đảm boả cho sự chuyển động an toàn của ôtô tránh được những tai nạn

xẩy ra trên đường

2./ Phân loại

- phân loại theo tính chất điều khiển chia ra: Phanh chân va phanh tay

- Phân theo vị trí đặt cơ cấu phanh ma chia ra: Phanh ở bánh xe và phanh ở trục truyền động (sau hộp số)

- Phân theo kết cấu của cơ cấu phanh có: Phanh guốc, phanh đai, phanh

đĩa

- Phân theo phương thức dẫn động có: dẫn động phanh bằng cơ khí, chất

lỏngl, khí nén, hoặc liên hợp

3./ Yêu cầu

Hệ thống phanh la một bộ phân quan trọng của ôtô đảm nhận chức năng "an toàn chủ động” vì vậy hệ thống phanh phải thoả mãn các yêu cầu sau đây

+./ Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe trong mọi trường

hợp đó là

- Quãng đường phanh ngắn

- Thời gian phanh ít nhất

- Gia tốc chậm dân ổn định trong quá trình phanh

+./ Hoạt động êm dịu để đảm bảo sự ổn định của xe ôtô khi phanh +./ Điều khiển nhẹ nhàng để giảm cường độ lao động của người lái

Trang 2

+./ Có độ nhậy cao để thích ứng nhanh với các trường hợp nguy hiểm

+./ Đảm bảo việc phân bố Mômen phanh trên các bánh xe phải tuân theo

nguyên tắc sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với mọi cường độ

+./ Cơ cấu phanh không có hiện tượng tự xiết +./ Cơ cấu phanh phải có khả năng thoát nhiệt tốt

+./ Có hệ số ma sát cao và ổn định

+./ Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và lực

phanh sinh ra ở cơ cấu phanh

+./ Hệ thống phải có độ tin cậy, độ bền và tuổi thọ cao

+./ Bố trí hợp lý để dễ dàng điều chỉnh chăm sóc và bảo dưỡng

IL./ KET CAU CUA HE THONG PHANH

Hệ thống phanh ôtô gồm có phanh chính và phanh phụ trong đó phanh chính thường là phanh bánh xe hay còn gọi là phanh chân còn phanh phụ thường là phanh tay, phanh tay thường được bố trí ở ngay sau trục thứ cấp của

hộp số hoặc bố trí ở các bánh xe

Việc dùng cả hai phanh chính và phụ là bảo đảm cho độ an tồn ơtơ khi chuyển động và khi dừng hẳn, hệ thống phanh có 2 phần cơ bản đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh

1./ Cơ cấu phanh

Cơ cấu phanh có nghĩa vụ toạ ra Mômen phanh cần thiết và nâng cao

tính ổn định trong quá trình sử dụng cơ cấu phanh là bộ phận trực tiếp làm giảm tốc độ góc của bánh xe ôtô

Ngày nay, cơ cấu phanh loại tang trống với các gốc phanh bố trí bên

trong được sử dụng rộng rãi Ngoài những yêu cầu chung, cơ cấu phanh còn

phải đảm bảo yêu cầu sau, như Mômen phanh phải lớn, luôn luôn ổn định khi điều kiện bên ngoài và chế độ phanh thay đổi (như tốc độ xe, số lần phanh,

nhiệt độ môi trường)

Trang 3

1.1.1 Cơ cấu phanh guốc có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía các lực dân động bằng nhau RNS 4 “XN

Hinh 1: Co cấu phanh bánh trước xe GAZ-53A

1: Cam lệch tâm 2: Chốt có vòng đệm lệch tâm

Với các bố trí như vậy khi các lực dẫn động bằng nhau, các tham số của guốc phanh giống nhau thi Momen ma sát ở trên guốc phanh trước lớn hơn của guốc phanh sau Sở dĩ như vậy là vì Mômen ma sát ở trên guốc phanh

trước có xu hướng cường hoá cho lực dẫn động, còn ở phía phanh sau có xu hướng

chống lại lực dẫn động khi xe chuyển động lùi sẽ có hiện tượng ngược lại

Cơ cấu phanh này được gọi là cơ cấu phanh không cân bằng với số lần

phanh khi xe chuyển động tiến hay lùi, nên cường độ hao mòn của tấm ma sát

trước lớn hơn tấm ma sát sau rất nhiều Để cân bằng sự hao mòn của hai tấm

ma sát, khi sửa chữa có thể thay thế cùng một lúc, người ta làm tấm ma sát trước dài hơn tấm sau Kết cấu

Của loại cơ cấu phanh này ở (hình 1) khe hở giữa các guốc phanh và

trống phanh được điều chỉnh bằng cam lệch tâm còn định tâm guốc phanh

bằng chốt có vòng đệm lệch tâm ở điểm cố định

Trang 4

1.1.2 Cơ cấu phanh guốc có điểm cố định riêng rẽ về một phía và các guốc phanh có dịch chuyển gốc như nhau

6

Hình 2: Kết cấu phanh xe ZIL-131

1: Cam quay 4: Trống phanh

2: Lồ xo 5: Chốt lệch tâm

6: Bầu phanh

Cơ cấu phanh này (hình 2) có Mômen ma sát sinh ra ở các guốc phanh

là bằng nhau Trị số Mômen không thay đổi khi xe chuyển động lùi, cơ cấu

phanh này có cường độ ma sát ở các tấm ma sát như nhau và được gọi là cơ

cấu phanh cân bằng, kết cấu cụ thể loại cơ cấu này thể hiện ở (hình 2) do

profin của cam ép đối xứng nên các guốc phanh có dị chuyển góc như nhau Để điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh có bố trí cơ cấu

Trang 5

Hình 3: Kết cấu phanh xe UAZ-452

1: Xy lanh 3: Cam lệch tâm

2: ốc xả khí 4: ốc xả khí 5: Chốt cố định

Cơ cấu phanh này thuộc loại cân bằng, cường độ hao mòn của các tấm ma sát giống nhau vì thế độ làm việc của hai guốc phanh như nhau khi xe chuyển động lùi, mômen phanh giảm xuống khá nhiều do đó hiệu quả phanh khi tiến và lùi rất khác nhau

Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và guốc phanh là cam lệch tâm và chốt lệch tâm

1.1.4 Cơ cấu phanh loại bơi

Cơ cấu phanh này dùng hai xilanh làm việc tác dụng lực dẫn động lên

dầu trên và đầu dưới của guốc phanh, khi phanh các guốc phanh dịch chuyển theo chiều ngang và ép má phanh sát vào trống phanh Nhờ sự ma sát nên các guốc phanh bị cuốn theo chiều của trống phanh mỗi guốc phanh sẽ tác dụng lên piston một lực và đảy ống xi lanh làm việc tỳ sát vào điểm cố định, với phương án kết cấu này hiệu quả phanh khi tiến và khi lùi bằng nhau (Sơ đồ cơ cấu phanh này ở hình 4)

Trang 7

Theo kết cấu thì guốc phanh sau được tỳ vào chốt cố định và bản thân guốc phanh sau lại đóng vai trò là chốt chặn của guốc phanh trước Lực dẫn động của guốc phanh sau là lực dẫn động của guốc phanh trước thông qua

chốt kỳ trung gian, từ điều kiện cân bằng theo phương ngang các lực tác dụng

lên guốc phanh trước có thể xác định được lực tác dụng lên guốc trước

Cơ cấu phanh này thuộc loại không cân bằng, sự hao mòn của guốc phanh sau sẽ lớn hơn guốc phanh trước rất nhiều, khi xe lùi Mômen phanh Mp sẽ giảm đi nhiều Do guốc phanh sau mòn nhiều hơn guốc phanh trước nên tấm ma sát gốc phanh sau dài hơn tấm ma sát guốc phanh trước

Điều chỉnh khe hở giữa guốc phanh và trống phanh bằng các cơ cấu ren trong chốt tỳ trung gian làm thay đổi chiều dài của chốt này

1.2 Cơ cấu phanh loại đĩa

Hình 6: Cơ cấu phanh đĩa bánh trước Xe VAZ-2101

Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ôtô, có hai loại phanh đĩa: Loại

đĩa quay và loại vỏ quay, phanh đĩa có nhiều ưu điểm so với phanh guốc áp

Trang 8

suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều, má phanh ít mòn

và mòn đều hơn nên ít phải điều chỉnh, điều kiện làm mát tốt hơn, mômen phanh khi tiến cũng như khi lùi đều như nhau, lực chiều trục tác dụng lên đĩa

là cân bằng có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gian tác

dụng phanh

Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa là khó giữ được sạch trên các bề mặt ma sát

Trên hình 6, là kết cấu phanh đĩa loại hở, đĩa phanh I nằm giữa hai tấm

ma sát 2 và 5 khi phanh, áp lực dầu trong các xi lanh 3 và 6 tăng lên, đẩy các piston 4 và 7 ép tấm ma sát vào đĩa

1.3 Phanh dừng (phanh tay) Hinh 7: Phanh tay kiểu tang trống 1: Má phanh 7: Vành rẻ quat 2: Tang trống 8: Ti 3: Chốt lệch tâm điều chỉnh khe hở phía dưới 9: Cần 4:Trục thứ cấp hộp số 10: Răng rẻ quạt 5: Lò xo hồi vị 11: Tay hãm

6: Trục quả đào 12: Tay kéo phanh

Trang 9

Phanh dừng hay còn gọi là phanh tay có thể lắp trên các cơ cấu phanh hay lắp ngay sau hộp số, dẫn động chủ yếu bằng cơ khí Hình 7 là hình vẽ của cơ cấu phanh dừng kiểu tăng trống được lắp ngay sau trục thứ cấp của hộp số

phanh dừng tác động lên guốc phanh bánh sau cơ cấu dẫn động bằng cơ hí và

điều khiển bằng tay, cũng có loại dẫn động bằng khí nén và lò xo 2/ Dẫn động phanh

2.1 Dân động cơ khí

Dẫn động phanh cơ khí gồm hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây

cáp Dẫn động cơ khí ít khi được dùng để điều khiển đồng thời nhiều cơ cấu

phanh vì nó

Khó đảm bảo phanh đồng thời tất cả các bánh xe vì độ cứng vững của các thanh dẫn động phanh không như nhau, khó đảm bảo sự phân bố lực phanh cần thiết giữa các cơ cấu Do những đặc điểm trên nên dẫn động cơ khí

không sử dụng ở hệ thống phanh chính mà chỉ sử dụng ở hệ thống phanh dừng

Hình 8: Cơ cấu dẫn động cơ khí bằng dây cáp

1:Tay phanh 5:Trục 8,9:Dây cáp dẫn động phanh 2;Thanh dẫn 6:Thanh kéo 10:Giá

3:Con lăn dây cáp 7:Thanh cân bằng 11,13:Mâm phanh

4:Dây cáp 12:Xilanh phanh bánh xe

Trang 10

Nguyên lý làm việc Khi tác dụng một lực vào cần điều khiển 1 được truyền qua dây cáp dẫn đến đòn cân bằng 7 có tác dụng chia đều lực dẫn động đến

các guốc phanh, vị trí của cần phanh tay 1 được định vị bằng cá hãm trên

thanh răng 2

* Ưu điểm của dẫn đông phanh cơ khí có độ tin cậy làm việc cao, độ cứng vững dẫn động không thay đổi khi phanh làm việc lâu dài

* Nhược điểm của loại dẫn động phanh cơ khí là hiệu suất truyền lực

không cao, thời gian phanh lớn

2.2 Phanh dân động thuỷ lực

Dẫn động phanh thuỷ lực được áp dụng rộng rãi trên hệ thống phanh

chính của các loại ô tô du lịch, trên ô tô vận tải nhỏ và trung bình

Dẫn động phanh là một hệ thống cá chỉ tiết truyền lực tác dụng trên bàn đạp đến cơ cấu phanh làm cho các guốc phanh bung ra nhằm thực hiện quá trình phanh, ở phanh dầu chất lỏng được sử dụng để truyền dẫn lực tác dụng

nêu trên Đặc điểm quan trọng của dẫn động phanh dâu là các bánh xe được

phanh cùng một lúc vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các

má phanh ép sát vào các trống phanh Dẫn động phanh dầu có các ưu điểm sau

- Có thể phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các guốc phanh theo đúng yêu cầu thiết kế

- Có hiệu suất cao - Độ nhậy tốt - Kết cấu đơn giản

- Có khả năng dùng trên nhiều loại ô tô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

Nhược điểm:

Trang 11

- Lực tác dụng lên bàn đạp lớn

- Đối với dẫn động phanh1I dòng khi có chỗ nào bị ròi (chảy dầu) thì tất

cả hệ thống phanh đều không làm việc, để khắc phục khuyết điểm này người

ta dùng loại dẫn động hai dòng, loại này cơ ưu điểm là khi 1 dòng bị hỏng thì

dòng còn lại vẫn làm việc bình thường tuy nhiên hiệu quả phanh có giảm, đảm

bảo an toàn khi chuyển động

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 1 dòng 1 S| fe O O Hinh 9: Sơ đồ dẫn đông phanh thuỷ lực một dòng ¬ 1: Bàn đạp 3: Đường ống dẫn 2: Xilanh chính 4: Cơ cấu phanh Nguyên lý làm việc:

Khi phanh người lái tác dụng vào bàn đạp 1 một lực sẽ day piston của

xi lanh chính 2, do đó đều được ép và áp suất dầu tăng lên trong xi lanh và các

đường ống dẫn đầu 3 chất lỏng với áp xuất lớn ở các xi lanh bánh xe sẽ thắng lực của lò xo và tiến hành ép guốc vào trống phanh

Khi không phanh nữa người lái khơng tác dụng vồ bàn đạp các lò xo

hồi vị của bàn đạp, của viston làm cho piston trở về vị trí cũ, lò xo hồi vị kéo guốc phanh vào vị trí cũ

* Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng:

Trang 12

6 | hÍ œ 6 2 L— | 5 7 6 Hình 10: Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ lực 2 dòng

1: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe trước II: Đường ống dẫn dầu phanh đén các bánh xe sau 1: Bàn đạp 4,6: Van 2: Tổng phanh 5: Cơ cấu xy lanh bánh xe 3: Bộ phận chia dòng pales ae

a) So dé nguyén ly b) Cau tao cua xy lanh Hinh 11: Xy lanh chinh hai piston

Cấu tạo: Cơ cấu gồm có piston chính 1 được nối với bàn đạp, và piston trung gian 2 được đặt tự do ở phía giữa của xilanh, piston 2 chia không gian xilanh thành hai khoang riêng biệt để nối với các dòng dẫn động phanh, mỗi dòng được cung cấp dầu bởi 1 bầu chứa riêng

Nguyên lý làm việc: Khi phanh người lái đạp vào bàn đạp làm cho

piston chính 1 sẽ dịch chuyển về phía trái tạo nên áp suất cao ở khoang I, qua

piston trung gian 2 tạo nên áp suất cao ở khoang II

Trang 13

Khi xẩy ra hư hỏng ở một dòng nào đó thì piston sẽ chuyển dịch một

cách tự do cho đến khi chạm vào piston trung gian hoặc chạm vào đáy của xilanh, sau đó trong buồng xilanh của dòng không hư hỏng sẽ tạo nên áp suất làm việc khi đó xe vẫn được phanh nhưng hiệu quả không cao người lái sẽ cảm thấy hư hỏng của hệ thống vì hành trình bàn đạp tăng lên

Bộ chia dòng: Dùng để phân tách hoạt động của hai dòng a) Sơ đồ b) Cấu tạo Hình 12: Bộ chia

1: Piston 3: Đầu nối tới dòng trước

2:Đầu nối tới dòng sau 4: Từ xy lanh chính tới

Khi phanh chất lỏng tư xilanh chính bị dồn đến khoang A gây lên lực

tác dụng lên các piston 1 va trong dòng [I và II áp suất làm việc tăng lên cho

đến khi cân bằng với áp suất trong khoang, khi xẩy ra hư hỏng ở một dong nào đó thì còn thứ II vẫn làm việc bình thường song hiệu quả phanh của cả xe có giảm và người lái cũng nhận biết về phía hành trình bàn đạp tăng

2.3 Dân động phanh khí nén (Còn gọi là phanh hơi)

Dẫn động phanh khí nén được sử dụng nhiều trên ô tô vận tải cỡ lớn và trung bình, đặc biệt lớn Để dẫn động các cơ cấu phanh người ta sử dụng năng

lượng của khí nén, lực của người lái tác dụng lên bàn đạp chỉ để mở tổng van

Trang 14

phanh do đó mà giảm được sức lao động của người lái, tuỳ theo liên kết của xe rơ moóc mà dẫn động phanh khí nén có thể là một dòng hoặc 2 dòng * Dẫn động phanh khí nén 1 dòng:

Hình 13: Sơ đồ cấu tạo của phanh hơi

1: Máy nén khí 4: Bầu phanh

2: Bình chứa 5: ống dẫn hơi

3: Van phân phối 6: Bàn đạp phanh

7: Đồng hồ kiểm tra áp suất

Nguyên lý:

Khi phanh người lái tác dụng lên bàn đạp 6 qua dẫn động tổng van 3 mở cho khí nén từ bình chứa khí nén 2 theo đường ống tới đầu phanh 4 để tiến

hành phanh

Khi thả bàn đạp, tổng van phanh ngắt liên hệ giữa bình chứa khí nén với

đường ống dẫn và mở đường ống của bầu phanh thông với không khí bên ngoài, khí nén thốt ra ngồi và guốc phanh nhả ra khỏi trống phanh

* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén nói chung

- Điều khiển nhẹ nhàng, kết cấu đơn giản, tạo được lực phanh lớn

Trang 15

- Có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ô tô

- Có thể sử dụng không khí nén cho các bộ phận làm việc như hệ thống treo loại khí

* Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén

- Số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng của chúng khá

lớn, giá thành cao

- Thời gian hệ thống phanh bắt đầu làm việc kể từ khi người lái tác dụng

vào bàn đạp khá lớn

2.4 Dan động phanh liên hợp

Dẫn động phanh liên hợp là kết hợp giữa thuỷ lực và khí nén trong đó phần thuỷ lực có kết cấu nhỏ gọn và trọng lượng nhỏ đồng thời bảo đảm cho độ nhậy của hệ thống cao, phanh cùng 1 lúc được tất cả các bánh xe phần khí

nén cho phép điều khiển nhẹ nhàng và khả năng huy động, điều khiển phanh

rơmoóc

Dẫn động phanh liên hợp thường được áp dụng ở các loại xe vận tải cỡ

lớn và áp dụng cho xe nhiều cầu nhu: Xe URAL, 375 D, URAL - 4320

Trang 16

Hình 14: Phanh khí nén thuỷ lực ôtô URAL-4320

1: Máy nén khí 2: Bộ điều chỉnh áp suất 3: Van bảo vệ 2 ngả 4: Van bảo vệ 1 nga 5: Bình chứa khí nén 6: Phanh tay

7: Khoá điều khiển phanh rơ moóc 8: Van tách

9: Đầu nối 10: Đồng hồ áp suất

11: Tổng van phanh 12: Xy lanh khí nén

13: Cơ cấu xy lanh piston bánh xe 14: Đầu nối phân nhánh

15: Xy lanh cung cấp nhiên liệu 16: Bàn đạp phanh * Nguyên lý làm việc:

Khi phanh người lái điều khiển tác động một lực vào bàn đạp phanh 16 để mở van phanh lúc này khí nén từ bình chứa 5 đi vào hệ thống qua tổng van

phanh vào cơ cấu

Piston xi lanh khí, lực tác động của dòng khí có áp suất cao (8 đến 10kg/cm’) đẩy piston thuỷ lực tạo cho dầu phanh trong xi lanh thuỷ lực có áp

suất cao như các đường ống đi vào xi lanh bánh xe thực hiện quá trình phanh

van bảo vệ 2 ngả có tác dụng tách dòng khí thành hai dòng riêng biệt và tự động

ngắt 1 dòng khí nào đó bị hỏng để duy trì sự làm việc của dòng không hỏng

Trong hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực thì cơ cấu dẫn động là phần khí nén và cơ cấu chấp hành là phần thuỷ lực, trong cơ cấu thuỷ lực thì

được chia làm hai dòng riêng biệt để điều khiển các bánh xe trước và sau

* Ưu điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực

- Kết hợp được nhiều ưu điểm của 2 loại hệ thống phanh thuỷ lực và khí

nén, khắc phục được những nhược điểm của từng loại khi làm việc độc lập

* Nhược điểm của hệ thống phanh khí nén - thuỷ lực

Trang 17

rất khó khăn khi bảo dưỡng sửa chữa

- Khi phần dẫn động khí nén bị hỏng thì dẫn đến cả hệ thống ngừng làm

việc cho nên trong hệ thống phanh liên hợp ta cần chú ý đặc biệt tới cơ cấu

dẫn động khí nén

- Khi sử dụng hệ thống phanh liên hợp thì giá thành cũng rất cao và có

rất nhiều cụm chi tiết đắt tiền

3 Bộ trợ lực phanh

Để tạo cho người lái xe không phải tác dụng 1 lực lớn vào bàn đạp

phanh người ta bố trí và thiết kế các bộ phận trợ lực phanh

Ngày này trên các xe hiện đại có thiết kế nhiều hệ thống điều khiển để

giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái, làm cho người lái ít bị phạm phải

các sai phạm kỹ thuật, đảm bảo cho sự an toàn chuyển động ít sẩy ra các tai

nạn giao thông Thiết kế các bộ trợ lực cho hệ thống lái, ly hợp Hệ thống phanh cũng là cần thiết

Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có trợ lực được thực hiện theo nhiều

phương 4n

- Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực khí nén - Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực trợ lực chân không

Dưới đây xin giới thiệu bộ trợ lực chân không

Tác dụng: Để giảm nhẹ lực của người lái

Yêu cầu: Khi hỏng cường hoá thì hệ thống phanh phải làm việc bình

thường tuy nhiên lực đạp có lớn hơn

- Đảm bảo nguyên tắc chép hình đạp ít thì hiệu quả phanh ít, đạp nhiều thì hiệu quả phanh tăng lên và dừng ở vị trí nào thì phanh ở vị trí đó

Trên hình 15: Giới thiệu kết cấu bộ cường hố chân khơng - thuỷ lực

dùng trên xe Fa3 - 66 và FA3 - 53A

Hình 16 là sơ đồ nguyên lý của bộ cường hố chân khơng thuỷ lực Nguyên lý làm việc: Lợi dụng sự chênh lệc áp suất giữa họng hút của

động cơ 0.5KG/cm” và áp suất khí trời 1 KG/cm”

Trang 18

Hình 15 Kết cấu bộ cường hố chân khơng-thuỷ lực dùng trên xe Gát 66, Gát 53 A

1: Bầu bộ trợ lực phanh 2: Đĩa màng ngăn 3: Màng ngăn bộ trợ lực phanh 4: Cơ cấu đẩy của piston

5: Lò xo của màng 6: Van chân không 7: Màng của tổng van phanh 8: Van không khí

9: Nắp của thân 10: Tổng van phanh

11: Lồ xo của tổng van phanh 12: Piston của tổng van phanh

13: Van chuyển 14: Xy lanh thuỷ lực phụ

Trang 19

Hình 16: Sơ đồ nguyên lý làm việc

1: Bầu cường hoá 2: Màng ngăn

4: Ty đẩy cường hoá 5: Lồ xo hồi vị màng

6: Van chân không 7: LO xo van không khí

8: Van không khí 11: Lồ xo van chân không

12: Màng tuỳ động 15: Van bi một chiều

16: Piston công tác 17: Ty đẩy van 23: Piston điều khiển

Tạo ra lực cường hoá giảm nhẹ lực của bàn đạp

Khi chưa phanh van không khí 8 duoc đóng vai lại, van chân không 6 được mở ra nhờ lo xo đẩy màng tuỳ động 12 mang theo piston điều khiển 23 đi xuống Buồng B thông với buồng C và D qua đường ống dẫn thông với

buồng A, như vậy áp suất ở buồng A và B bằng nhau và bằng áp suất chân

không ở họng hút đường ống nạp, lò xo 5 đẩy màng cường hoá 2 về vị trí trái,

Trang 20

ty đẩy 4 kéo piston lực 16 làm cho ty đẩy 17 tỳ vào thành xi lanh do vậy

piston tiếp tục sang trái làm cho ty đẩy van 15 mở ra

Khi phanh người lái đạp vào bàn đạp phanh 1 lực cần thiết qua hệ thống đòn, đẩy piston ở xi lanh chính đi áp suất phía sau piston tăng lên khoảng 5KG/cnŸ qua ống dẫn lên xi lanh của bộ cường hoá, áp suất này tác dụng lên

pison 16 của bộ cường hoá đẩy piston 16 sang phải khi đó ty đẩy 17 tách khỏi

thành xi lanh làm cho van 15 đóng lại ngăn cách buồng trước và sau của

piston 16, tiếp tục đạp thì đẩy tới xi lanh bánh xe, đồng thời áp suất dầu lớn đẩy piston điều khiển 23 đi làm cho van chân không 6 đóng lại, buồng C và D

ngăn cách với nhau mà D lại thông với buồng A, buồng C thông với buồng B do đó 2 buồng A và B ngăn cách nhau, tiếp tục đạp thì thông qua cần nối 6 và 8 làm cho van không khí 8 bắt đầu mở khơng khí từ ngồi qua bầu lọc gió vào buồng E, D và vào buồng A ở buồng A có áp suất khí trời I KG/cmỷ, còn buồng B nối với họng hút động cơ có áp suất 0.5KG/cmŸ do đó tạo được lực

cường hoá thắng lò xo 5 đẩy piston 16 sang phải tạo ra khoang trước của

piston 16 thêm áp lực mới làm cho dầu dồn về xi lanh bánh xe đẩy các má phanh ra tiếp xúc với trống phanh để hãm bánh xe lại

Khi giữ nguyên bàn đạp ở một vị trí nào đó thì áp suất ở khoang bên trái của piston 16 không đổi nhưng lúc này van không khí § van đang mở, dẫn đến

không khí tiếp tục vào buồng A và tiếp tục đẩy màng và ty 4 đẩy piston 16 tăng lên làm cho áp suất giảm đi điều này làm cho piston điều khiển 23 đi

xuống làm cho van không khí 8 đóng lại, không khí khôing vào buồng A nữa

lam cho piston I6 dừng lại van chân không 6 vẫn đóng vẫn tồn tại một lực

cường hoá

Khi người lái trực tiếp đạp bàn đạp, lực đạp tăng lên khi sự mất cân bằng lại diễn ra, áp suất ở xi lanh cường hoá tăng lên lại tác dụng lên piston điều khiển nâng màng 12 đi lên van không khí 6 lại mở ra và quá trình lại làm việc như khi phanh

Khi nhả bàn đạp phanh lò xo ở bàn đạp kéo bàn đạp về vị trí cũ, lò xo ở

Trang 21

cường hoá đẩy piston về vị trí cũ (bên trái) piston 23 đi xuống do áp suất giảm, van không khí 8 đóng lại van chân không 6 được mở ra làm cho buồng A và Buồng B thông nhau và bằng áp suất của họng hút Qua ty đẩy 4 kéo

piston 16 sang trái làm hco ty đẩy 17 tỳ vào đáy xy lanh, piston 16 chuyển

động nữa thì mở van 15 lúc đó dầu hồi từ xi lanh bánh xe qua lỗ van 15 về xy

lanh chính

Trang 22

CHƯƠNG II

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH XE TẢI 11 TẤN

(DỰA VÀO XE HYUNDAI)

I GIỚI THIỆU VỀ XE HUYNDAI VÀ HỆ THỐNG PHANH CỦA XE THAM

KHẢO (HYUNDAI 11 TẤN):

1./ Các thông số cơ bản về xe Huyndai:

Xe Hyundai 11 tấn là loại xe tải do hãng Hyundai của Hàn Quốc sản

xuất Đây là loại xe được dùng để chuyên chở các vật liệu và các phụ kiện có kích thước lớn nhằm phục vụ các công trình xây dựng và các nơi có không

gian vừa và lớn Xe có công suất lớn, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu cứng vững gồm nhiều thiết bị hiện đại được trang bị trên xe và đảm bảo an toàn cho người sử dụng trong các điều kiện đường sá, khí hậu có phần khắc nghiệt

Trang 23

Hình 17: Sơ đồ bố trí chung xe Huyndai-11 tấn Thong số cơ bản về xe Huyndai - 11 tấn

- Chiều dài toàn bộ mm 8.270

- Chiều rộng toànbộ mm 2.495

- Chiều cao toàn bộ mm 2.860

- Chiều dài cơ sở mm 7.025 - Vết bánh trước mm 2.040 - Vết bánh sau mm 1.850 - Trọng lượng bản thân KG 10.525 - Trọng lượng toànbộ KG 21.700 - Vận tốc lớn nhất Km/h 95,8 - Banh xe Phía trước đơn, sau kép - Cỡ lốp Trước 11-12 Sau 11 - 20

- Phanh chinh loai Dẫn động liên hợp

Phanh trước Tang trống

Phanh sau Tang trống

- Phanh tay loại Tang trống, tác dụng phía sau hộp số

- Kiểu động cơ: Động cơ diegen, 4 kỳ, phun nhiên liệu trực tiếp, làm mát

bằng nước

- Số xy lanh 8

- Công suất lớn nhất 290K W/2200v/p

- Mômen xoắn lớn nhất 100KGm/1400v/p

- Khoảng cách từ tâm bánh xe đến piston xy lanh bánh xe 160mm - Khoảng cách từ tâm bánh xe đến điểm tựa chốt quay 170mm 2./ Giới thiệu về hệ thống phanh xe Huyndai 11 tấn

2.1 Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe huyndai II tấn

Trang 24

1 e 3 4 5 6 7 5 tàn | 4 & t A it Hình 18: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh xe Huyndai : 1: Đồng hồ áp suất 12: Van ba ngả

2: Cơ cấu phanh bánh xe 13: Cơ cấu phanh bánh xe 3: Máy nén khí 14: Cơ cấu phanh bánh xe

4: Bình lọc hơi nước 15: Bầu phanh chính của cầu giữa và trước 5: Bình nén khí 16: Bầu phanh chính của phanh cầu sau 6: Cơ cấu phanh bánh xe 17: Bình dầu

7; Cơ cấu phanh xe 18: Van chuẩn đoán

8: Van phân phối 19: Van xả nhanh

9: Cơ cấu phanh bánh xe 20: Bình ngưng tụ hơi nước

10: Bầu phanh tay 21: Van an toàn

11 Van xả khí 22: Bàn đạp phanh

*Nguyên lý làm việc:

Động cơ làm việc thì máy nén khí làm việc và nén khí đến một áp suất

nhất định và được kiểm tra bằng đồng hồ áp suất rồi được đưa tới các bình

chứa khí nén

Trang 25

phối mở và khí nén từ bình chứa đến mở van ở các bầu phanh chính của các cầu để cho dòng khí từ bình chứa tới ép pitôn màng trong bầu phanh chính đẩy

pitôn dầu trong bầu phanh chính và đư dầu tới các xy lanh bánh xe và thực

hiện quá trình phanh

Khi không phanh thì nhờ các lực lò xo hồi vị kéo các guốc phanh lại và

dầu hồi về bình dầu lúc này khí nén không hồi về bình chứa mà thông với khí

quyển và áp suất trong buồng phanh giảm, lò xo hồi vị trong bầu phanh đẩy

pitôn màng dịch chuyển về vị trí ban đầu và dừng quá trình phanh

2.2 Máy nén khí

Máy nén khí là để tạo 1 lượng khí nén dự trữ cố định ở các ôtô dùng hệ thống phanh hơi và phanh liên hợp

* Nguyên lý làm việc

Máy nén khí được dẫn động bằng truyền động đai từ trục khuỷu động cơ

Dưới tác dụng của độ chân không sinh ra trong xy lanh của máy nén khí, không khí được hút vào máy nén khí và khi vào trong không khí được nénlại

Trang 26

_— Vo ei +— (oo Ay AS = ẨÌ —= E J — ‘Ao F† Oo © ⁄ o Oo Be [ees wae + | Của thoát khí a ⁄⁄ | RZ Ị Ae Pp ⁄ od 4 x ® Piston -——— (a 6 I Dong khi đến bình chứa ⁄ fs on" Za <4 Dòng khí từ máy nén khí Van Yh, \ Bộ lọc Hình 20: Bộ điều chỉnh áp suất

Bộ điều chỉnh áp suất đặt trên khối xylanh của máy nén khí, nó có tác

dụng giữ nguyên áp suất khí nén trong một giới hạn nhất định là trong khoảng

(0,6 - 0/77Mpa) Áp suất này bảo đảm cho luồng khí nén từ các bình chứa vào các bầu phanh với tốc độ giới hạn không đổi và với lưu lượng trong một giây lớn nhất do vậy bảo đảm được thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh là

ngắn nhất

2.4 Van an toàn

Van an toàn dùng để phòng ngừa cho hệ thống khí nén không bị tăng áp

suất quá lớn trong trường hợp tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng Van

được bố trí ở bình chứa khí nén gần máy nén khí và được điều chỉnh áp suất bị

hư hỏng Van bố trí gần nén khí và được điều chỉnh nhờ áp suất quá lớn mở van khoảng 0,9 - 0,95Mpa Van được điều chỉnh nhờ áp suất khí và được hãm

Trang 27

123 4 56 7 QQ a ee Se T =I

Hinh 21: Van an toan

1: Dé van 2: Than van 3: Bi 4: Lò xo van 5: Đai ốc hãm 6: Ty điều chỉnh 2.5 Cơ cấu phanh bánh xe

Hình 22: Cơ cấu phanh bánh xe

Trang 28

1: Má phanh 2: Nắp của mâm phanh 3: Vỏ xy lanh bánh xe 4: Xy lanh bánh xe 5: Phớt chắn dầu 6: Chốt đẩy 7: Đệm cao su 8: Lò xo định vị 9: Cam 10: Guốc phanh 11: Mâm phanh 12: Chốt định vị 13: Chốt guốc phanh

Cơ cấu phanh của xe tham khảo là cơ cấu phanh 2 guốc phanh được điều

khiển cùng chung 2 xi lanh

Với đặc điểm như vậy thì khi phanh có một má xiết và một má nhả, má nhả khi làm việc có xu hướng là đi ra xa trống phanh còn má xiết thì sẽ có xu hướng vào trống phanh do vậy mà khi làm việc lực ma sát của má xiết và trống phanh lớn hơn của má nhả và trống phanh

II THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH

1./ Xác định mô men sinh ra tại các cơ cấu phanh

Khi người lái tác dụng một lực vào bàn đạp thì ở cơ cấu phanh sẽ sinh ra

một mômen ma sát hay còn gọi là mômen phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại

lực đó ở bánh xe xuất hiện phản lực tiếp tuyến Pp ngược chiều chuyển động

của bánh xe và lực này gọi là lực phanh:

Ta có: Pp = Mpír,,

r,„: là bán kính làm việc của bánh xe

Khi phanh thì bánh xe chuyển động chậm dần vậy có mômen quán tính

Mịp tác dụng mômen này có chiều chuyển động cùng chiều với chiều chuyển

Trang 29

Khi phanh thì ta có lực quán tính cùng chiều với chiều chuyển động của Ơtơ vậy ta có: Pj -ữ Jp trong đó thì Jp: là gia tốc chậm dần khi phanh 8$

Khi phanh thì các lực tác dụng của không khí Pw và Pf có thể bỏ qua vì

không ảnh hưởng nhiều tới các chỉ tiêu phanh

Để sử dụng hết trọng lượng bám của ôtô thì các cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe trước và sau

Trang 30

Như vậy ta có mối quan hệ giữa gia tốc chậm dần và hệ số bám trong quan hệ đó thì thông số thay đổi theo lực phanh là gia tốc chậm dần và thông số cố định là trọng lượng của ôtô khi đầy tải là G

Vậy theo phân tích ở trên ta chỉ có thể chọn thông số đó là hệ số bám của mặt đường Hệ số bám của mặt đường theo giáo trình của LT ôtô máy kéo (J) 9 = (0,6 - 0,7) Nếu hệ số bám quá nhỏ bánh xe có thể bị trượt quay ta chọn hệ số bám mặt đường là: ø =0,65

Theo (3) ta có Ï= @.g = 0,65 10 = 6,5m/s” ta lấy g = I0m/S”

Trang 31

yes _?1700.4,2_ 6.5.1.2 4.7,05 10.4,9 ).0,65=2060(KG) Lực phanh tổng hợp lên toàn bộ xe là: P=P,, + P„; = 2.2931 + 4.2060 = 14102 (KG)

Xét theo điều kiện bám thì ta có P< G ø = 21700 0,65 = 14104 (KG)

Vậy lực phanh sinh ra trên toàn bộ xe thỏa mãn điều kiện bám

Mômen sinh ra theo tính toán ở 1 cơ cấu phanh cầu trước và sau là: M,, = P,¡ r„ = 2931 0,496 = 1454 (KGm) Myo = P,„ ,r„= 2060 0,496 = 1021 (KGm) 2./ Thiết kế, tính toán cơ cấu phanh a Xác định góc ở và bán kính /ø của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh Với loại lốp xe thiết kế có ký hiệu I1 - 20 đơn vị ở đây là tính theo insow ta CÓ đd,„ = 20insow = 20.260/9 = 578 (mm) lop

Chọn đường kính tang trống r, = 410 (mm) dựa theo xe tham khảo

Theo tài liệu (I) ta có:

cos 2 —cos2./Ø,

1g5 = C8? Pi— 008? SỐ” B +sin2B —sin2.B, > Pry

Trong đó /: là góc tính từ tâm chốt quay của phanh đến chỗ tán tấm ma

sát và /Ø¡ = (14 16) độ

8: góc ôm tấm ma sát và 100 độ < Øạ < 120độ

B= Bot By

Để chọn được góc ôm tấm ma sát ta làm một suy luận như sau:

Đối với 2 má ta phân tích mômen phanh tác dụng vào 2 guốc

Vì đặc điểm của 2 guốc phanh thiết kế là loại một xy lanh điều khiển 2

guốc như vậy thì khi phanh thì các lực tác dụng lên guốc phanh tạo một má nhả và một má xiết

P,: luc phanh

Trang 32

F,: phản lực hướng tâm (pháp tuyến) F: phản lực tiếp tuyến Ta có F,= /F, ta tính mômen tại điểm 0' va 0" trong đó hệ số / là hệ số phụ thuộc vật liệu Mỹ, =h.P, +r,.F,— a.Fy Mỹ, =r,.F,+a.Fý —h.P, h -P, và l=Mm h a+ ILr, a- IL, P Pp Theo phương trình lực ta có: # = Vậy mômen của mã xiết (guốc trái) và mômen tác dụng vào má nhả (guốc trái) là: gx Mỹ =F, M > =F,

So sánh hai giá trị ta thấy mômen tác dụng của guốc trái và guốc phải

khác nhau cụ thể là mômen sinh ra trên má trái lớn hơn má phải do vậy để

đảm bảo mòn đều cho 2 má khi làm việc thì chế tạo má dài hơn má phải

Theo phân tích trên thì ta chọn góc ôm 2 má phanh cũng khác nhau và cụ

thể hơn là góc ôm má xiết hơn má nhả

Trang 33

By = 90 do = 1,57 rad B, = 35 do Ø,= 20 + 120 = 125 độ Thay số vào công thức (1) ta có: cos2.35—cos2.125 (6, = na an 2.1,57+sin 2.20— sin 2.125 gỡ, =0,139 Vay 6,=9° Vay 6,=6° va 6, =9° * Bán kính Ø; đối với má trước theo công thức trong tài liéu (1) 1a: p= 2.r(cos B, — cos B,)

VB? +sin? B, -2.f,.cos(B, + B,)-sin B,

Đối với má trước thay các thông số ta có: _ 2.205(cos20 —cos140) Pr 2,092 +sin? 120 —2.2,09.cos160.sin90 p, =245mm Đối với má sau thay các thông số ta có: _ 2.205(cos35 —cos125) pe VL57° +sin? 00—2 1, 57.cos 160.sin 90 p, =230mm

Trang 34

Trong đó NÑ: Lực hướng tâm T: Lực tiếp tuyến R: Lực tổng hợp các lực ma sát đặt tại điểm giữa guốc phanh và má phanh 4 T Ta có công thức công nhận: tgp= =H u: Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh theo tai liéu (1) tacó: pw =0,3 Vay ta xdc dinh géc ma sat tgp=0,3=> 9=16°32' Ta có góc ma sát (0, =@; tức là má trước và má sau có góc ma sát bằng nhau se Lt A a A Am tài HA Bán kính =p.———=— công thức công nhận tài liệu (I) ° x+u? Các giá trị đã có ở phần trên thay thông số vào ta có * Má trước Tại =245.—-U*°—=70mm=0,07m A+0,3 * Ma sau: 0,3 1%, = 230 2 = 66mm = 0,066m V1+0,37

Theo công thức công nhận (2 - 4) trong tài liệu (I) ta có với cơ cấu phanh có góc ôm khác nhau thì mô men phanh sinh ra trong một cơ cấu là:

Mp = RI.rạ, + R2.T;

Ta xác định được U, R, P theo phương pháp họa đồ lực phanh P: Lực do piton xy lanh bánh xe tác dụng vào guốc phanh

U: Lực tổng hợp

Xác định U, R, P theo phương pháp họa đồ lực phanh khi đã biết góc ma

Trang 35

* CÁCH XÂY DỰNG HỌA ĐỒ

Khi guốc phanh làm việc 2 má sẽ ép chặt vào trống phanh lực ép này là do lực P tác dụng vào 2 guốc phanh vì 2 guốc phanh chịu sự điều khiển của một piton nên ta có guốc chịu 2 lực đẩy guốc phanh giống nhau P

Góc 6 là góc tạo bởi (X, N) muốn xác định được X ta chọn góc œ chọn

góc œ = l5 độ

Từ vị trí đặt lực P nối với tâm quay cố định của 2 guốc ta có trục Y từ đó

ta có trục X theo tính toán ta có p;, p; và có vậy từ đây ta xác định được vi

trí đặt luc N có phương hướng vào tâm 0

Ta dựng ọ tạo bởi (N và R) ta có phương R, và R; từ đây ta có U, và U; do má trước là má xiết và má sau là má nhả cho nên U, hướng vào còn U;

hướng ra xa

Khi xây dựng xong hoạ đồ ta xây dựng đa giác lực bằng cách sau:

Lấy 2 đoạn thẳng biểu diễn P, và P; bằng nhau sau đó rời các vec tơ U,

và U; nối vào P sau đó rời tiếp các véc tơ R, và R; ta được các tam giác lực

khép kín

Tw day ta xét ty 1é cla R,/R, = x nao d6 vay ta R, = x P, thay vào

phương trình mô men của cầu trước và cầu sau ta tìm được R; rồi xem biểu

diễn bằng bao nhiêu (mm) a có tỷ lệ xích suy ra được P, U;,, U; và giá tri R,

* Theo biểu đồ

a Đối với mô men phanh sinh ra ở một guốc phanh cầu trước theo

Trang 36

Ư;,= 71.174 = 12354 KG U; = 14.174 = 2436 KG b Đối với mô men sinh ra một guốc phanh ở cơ cấu phanh cần sau: áp dụng hệ phương trình trên ta có: M 'p=R.Tạ, + R;.rạ; = 1021 (KGm) Thay số vào ta có hệ phương trình: 0,07.R, + 0,66 R, = 1021 (1) R, = 2,78.R, (2) Giải hệ phương trình ta có: R"; = 4670 KG R", = 12984 KG Ty lé xich k = 4670/32 = 146KG/mm Vay ta có: P" = 20.146 = 2920 KG U", = 71.146 = 10366 KG U", = 14.146 = 2044 KG Hoa đồ lực phanh 3./ Xác định kích thước má phanh:

Kích thước má phanh chọn trên cơ sở đảm bảo công ma sát riêng áp suất trên má phanh, tỷ số trọng lượng toàn bộ của ô tô trên diện tích toàn của các

Trang 37

má phanh và hạn chế độ làm việc của phanh

3.1 Công ma sát riêng L: xác định trên cơ sở má phanh thu tồn bộ động năng của ơtơ chạy với tốc độ khi bắt đầu phanh

Theo tài liệu (ID) công thức (2 - 39) ta có: _GN; 2.2.E, L <[L]=400 1000J /cm? (*) Trong đó G = 21700 KG Vo = 55km/h = 15,3m/s vì khi phanh thì xe đã giảm tốc độ và giảm ga g = 10m/s? Fy: diện tích toàn bộ của các má phanh ở tất cả các bánh xe Ta có công thức tính diện tích là: F; => Tạ}, Bạ;: góc ôm má phanh thứ ¡ b,: bề rộng của má phanh thứ ¡ r¿ bán kính trống phanh m: số lượng của má phanh

Tham khảo xe huyndai 11 tấn là loại xe có 3 cầu vậy m= 12 r, = 205mm Theo phân tích của phần trên ta có góc ôm của má trước lớn hơn góc ôm của má sau: * Cầu trước b, =b, =b, = b, = 140mm Bor = Boo = 120° = 2,09 rad 03 = Bos = 90° = 1,57 rad => Ft = 2.2,09 140.205 + 2.1,57 140 205 = 210084 mm? * Cau sau b; = b, = b, = by = by = b,) = b,, = b,, = 140mm Bos = Boc = Bor = Bog= 120° = 2,09 rad

Trang 38

Boo = Bio = Br = B = 90° = 1,57 rad Thay số vào ta có: => Es = 4.140 205.2,09 + 4.140 205.1,57 = 420168mm? Diện tích toàn bộ của má phanh trên ô tô: F=Ft+Fs= 210084 + 420168 = 630252 mm? = 6303 cm? Thay vào công thức (*) ta có: 2 L=Z1799.15:3ˆ 2.10.6303 _ +0 31/em? <400

Vậy má phanh chọn thoả mãn toàn bộ năng lượng khi phanh bánh xe

Với kích thước má phanh ta chọn như trên thì ta xét tiếp đến khả năng phục vụ của nó khi làm việc

3.2 Đánh giá khả năng phục vụ của má phanh:

Khi muốn biết thời gian phục vụ của má phanh hay tuổi thọ của nó thì ta xét đến áp suất trên bề mặt ma sát dựa vào thông số q

Theo tài liệu (ID) công thức (2.42)

Mp 2

= <[q]=2MN/ m? (**

mm [q] mỶ(**)

Theo công thức (**) ta thấy khi muốn xét đến thông số q thì phụ thuộc vào góc ôm má phanh và mô men phanh sinh ra tại cơ cấu phanh vậy ta chỉ xét đến má phanh có gốc ôm lớn và chịu mô men phanh lớn

Trang 39

q= 1454.10° _

0,3.0,17.0,205”.2,09 `

Với cầu sau và cầu giữa thì có mô men phanh nhỏ hơn cầu trước vậy để dễ thay thế và sửa chữa ta thiết kế và chọn bề dày, chiều rộng các má phanh giống nhau

Khi thiết kế má phanh ta xét đến khả năng chịu nhiệt hay khả năng bền

nhiệt khi phanh, động năng của ô tô chuyển thành nhiệt năng tại má phanh và

trống phanh vậy ta tính toán sao cho nhiệt sinh ra không làm hỏng má phanh

và trống phanh trong điều kiện làm việc

Theo tài liệu (I) công thức (2 - 44) nhiệt độ tính toán khi thiết kế đảm

bảo nhỏ hơn hay bằng 15 độ C

Khi phanh thì một phần động năng biến thành nhiệt năng ở trống phanh và một phần thốt ra ngồi khơng khí

Ta có công thức tính nhiệt độ thoát ra khi phanh

Phương trình cân bằng nhiệt

CMV Am cx’ +E fr

G: trọng lượng ô tô khi đầy tải

g: gia tốc trọng trường ø = I0m.s”

9 ae ea , V,=30km/h=8,3m/

V,, V¿: tốc độ đầu và tốc độ cuối khi phanh ta có ` m ms

m,: kh6i lượng của trống phanh va các chi tiết khác bị nung nóng khi phanh m, : 120kg C: nhiệt rung riêng chỉ tiết bị nung nóng (thép và gang) C = 5001/kg.độ = 50m/độ Ft: diện tích làm mát của trống phanh Kt: số truyền nhiệt

t: thời gian phanh

Do đặc điểm khi phanh thì thời gian phanh ngắn do vậy mà phần năng

Trang 40

lượng thoát ra ngồi khơng khí khơng đáng kể cho nên ta có thể bỏ qua phần

năng lượng này FJ k,.dt=0 (chong tính đến) 0 2 2 Ta có: "_— trong đó V¿ = 0 Từ đây ta xác định được nhiệt độ khi phanh = G.V/ _ 21700.8,37 =12,46° 2.g.m,.C 2.10.120.50

Vậy với nhiệt độ theo các thông số đã chọn là khối lượng trống phanh khi bị nung nóng, vận tốc đầu khi phanh sinh ra khi phanh đảm bảo chế độ

nhiệt

3.3 Kiểm tra hiện tượng tự xiết:

Hiện tượng tự xiết là hiện tượng khi má phanh ép sát vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác động của lực P là lực của pitôn tác dụng vào

guốc phanh khi thiết kế ta chánh không xảy ra hiện tượng tự xiết này vì nó sẽ

gây nguy hiểm khi xe chuyển động trên đường

Trong trường hợp như vậy mô men phanh Mp đứng về phương diện lý

thuyết mà nói thì khi xảy ra hiện tượng mô men phanh tiến tới vâ tận

Theo công thức ta có mối quan hệ giữa lực P và mô men phanh theo

phương pháp giả tích thì ta có: P.p (c.cosœ +a

vẽ c.(cos + sin 8) — Lp

Mô men phanh là mô men phanh sinh ra ở guốc trước lý do ta xét ở góc trước là vì khi làm việc theo chứng minh má sau không xảy ra hiện tượng tự xiết

u: hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh trong phần tính toán ta

chọn hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh là = 0,3