khai thác hệ thống phanh xe ural-4320 và đề xuất phương án nâng cao hiệu quả phanh

Chơng 1 Giới thiệu chung về xe URAL-4320 1.1.Giới thiệu chung Xe URAL 4320 là xe vận tải hạng nặng đợc trang bị và sử dụng nhiều trong quân đội. Xe đợc thiết kế, chế tạo tại Liên Xô. Là loại xe có tính năng thông qua cao, có khả năng kéo moóc và hoạt động trên tất cả các loại đờng phức tạp cũng nh nơi không đờng, xe hoạt động tốt ở khoảng nhiệt độ -45 0 C đến 50 0 C. Xe URAL 4320 là xe 3 cầu chủ động, công thức bánh xe 6x6: - Sử dụng động cơ KAMA3-740 là động cơ 4 kỳ kiểu chữ V có góc nhị diện 0 90= , tỷ số nén 17 = , đờng kính xi lanh D=120mm với công suất động cơ 210 mã lực (tại 2600v/p). Động cơ sử dụng hệ thống bôi hỗn hợp (cỡng bức kết hợp vung té) trong đó sử dụng bôi trơn cỡng bức là chủ yếu, dùng hệ thống làm mát bằng chất lỏng kiểu tuần hoàn kín theo chu kì. Thứ tự làm việc vủa động cơ 1-5-4-2-6-3-7-8. -Sử dụng ly hợp ma sát khô 2 đĩa, đẫn động cơ khí. -Sử dụng hệ thống truyền lực cơ khí có cấp với hộp số cơ khí 5 cấp, hộp số phân phối kiểu 2 cấp. -Sử dụng các khớp các đăng để truyền lực từ hộp số đến các cầu, cấu tạo các đăng kiểu ống với số lợng 3 trục, khớp các đăng sử dụng ổ lăn kim. -Sử dụng hệ thống lái cơ khí có trợ lực thuỷ lực. -Hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo trớc có giảm chấn thuỷ lực kiểu ống lồng, hệ thống treo sau cân là hệ thống treo cân bằng sử dụng các thanh giằng cầu. -Hệ thống phanh công tác kiểu thuỷ khí 2 dòng độc lập (1 dòng cho cầu tr- ớc và 1 dòng cho cầu giữa và cầu sau) ,có cơ cấu phanh kiểu guốc có chốt tựa cùng phía lực đẩy lên guốc bằng nhau ở tất cả các bánh. Sử dụng hệ thống phanh tay dẫn động cơ khí, loại phanh kiểu tang trống đợc đặt ở hệ 3 thống truyền lực. Sử dụng phanh phụ bằng động cơ. Phanh rơmoóc dẫn động bằng khí nén. 1.2. Các thông số cơ bản của xe URAL 4320 Hình 1.1: Các thống số cơ bản URAL 4320 Bảng 1.1: Thông số cơ bản xe Ural 4320 TT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Tải trọng hàng 5000 KG 2 Tải trọng rơmoóc 7000 KG 3 Tải trọng bản thân 8150 KG 4 Khối lợng của ôtô khi đầy tải 13375 KG 5 Khối lợng của ôtô khi đày tải và kéo moóc 20375 KG 6 Khối lơng phân bố lên các cầu -Cầu trớc -Cầu sau 4300 9045 KG KG 7 Kích thớc xe - Chiều rộng - Chiều dài - Chiều cao - Chiều rộng cơ sở 2500 7355 2870 2000 mm mm mm mm 8 Khoảng sáng gầm xe 400 mm 9 Công thức bánh xe 6x6 10 Kích thớc lốp 14.00-20 11 Vận tốc cực đại - Khi không kéo moóc - Khi kéo moóc 85 77 Km/h Km/h 12 Góc vợt trớc 45 Độ 13 Góc vợt sau 40 Độ 14 Chiều sâu ngầm có thể vợt qua 1500 mm 15 Bán kính quay vòng nhỏ nhất - Khi đầy tải - Khi kéo moóc 11,4 15 m m 16 Suất tiêu hao nhiên liệu 26 Lít/100Km 4 17 Dự trữ hành trình nhiên liệu 1040 Km 18 Đờng kính xilanh động cơ 120 mm 19 Hành trình pistông động cơ 120 mm 20 Tỷ số nén của động cơ 17 21 Công suất cực đại của động cơ 210 Mã lực 22 Mômen xoắn lớn nhất của động cơ 650 Nm 23 Hệ số cản không khí 0,6 24 Tổn hao công suất của các thiết bị động lực 10 % 25 Hệ số biến dạng lốp 0,932 26 Bán kính thiết kế bánh xe 0,624 m 27 Độ dốc lớn nhất có thể vợt qua 58 % 1.3.Giới thiệu chung về hệ thống phanh xe URAL 4320 Trên xe URAL 4320 đợc trang bị 3 hệ thống phanh riêng biệt: Phanh công tác, phanh dừng và phanh phụ. Các hệ thống phanh làm việc độc lập với nhau đảm bảo hiệu quả cao trong mọi điều kiện của quá trình khai thác phanh. 5 Hình 1.2:Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh URAL 4320 1,Van trích khí cho xe kéo trớc; 2,Van điều chỉnh áp suất; 3,Van bảo vệ; 1, ngả; 4,Van bảo vệ 2 ngả; 5,Cảm biến áp suất tối thiểu của khí nén trong hệ thống phanh; 6,Bình khí nén mạch cầu trớc; 7,Bình khí nén mạch cầu sau; 8,Khoá xả dầu nớc; 9,Bình khí nén mạch rơmoóc và các thiết bị phụ;10,Đầu nối phân nhánh; 11,Khoá trích khí nén; 12,Khoá điều khiển phanh rơmoóc; 13,Đầu nối; 14,Van tách; 15,Đồng hồ đo áp suất; 16,Xi lanh phanh bánh xe cầu sau; 17,Xi lanh phanh bánh xe cầu giữa; 18,Xi lanh phanh bánh xe cầu trớc; 19,Bu lông xă khí; 20,Cảm biến h hỏng xi lanh thuỷ khí; 21,Xi lanh thuỷ khí cầu trớc; 22,Xi lanh thuỷ khí cầu giữu và cầu sau; 23,Tổng van phanh; 24,Bàn đạp phanh; 25,Phanh tay; 26,Van điều khiển phanh phụ; 27,Xi lanh điều khiển đóng mở đòn nhiên liệu; 28,Xi lanh dẫn động đóng mở van; 29,Máy nén khí. Qua sơ đồ trên ta thấy hệ thống phanh trên xe gồm những bộ phận chính sau: Máy nén khí, bộ tự động điều chỉnh áp suất, bình chứa, tổng van phanh, xilanh thuỷ khí, cơ cấu phanh, các van bảo vệ 1 ngả và 2 ngả, các cảm biến. Quá trình làm việc chung của hệ thống nh sau: -Mạch 1: Khí nén từ máy nén khí qua van bảo vệ 2 ngả nạp cho bình khí nén, từ bình khí nén qua 2 đờng dẫn khí nén đến tầng trên và tầng dới của tổng van phanh chờ cấp cho xilanh thuỷ khí để phanh cầu trớc và cầu sau. -Mạch 2: Khí nén từ máy nén khí qua van bảo vệ 1 ngả nạp cho bình khí nén của phanh rơmoóc, khí từ bình khí nén đến cấp cho phanh rơmoóc và các thiết bị phụ nh mạch phanh phụ, gạt nớc, bơm nớc. 1.3.1.Phanh công tác Phanh công tác xe URAL 4320 là hệ thống phanh hỗn hợp, kết hợp thuỷ lực và khí nén, nó gồm 2 mạch dẫn động khí nén mắc nối tiếp với 2 mạch dẫn động thủy lực. Mạch dẫn động thứ nhất dẫn động cho cầu trớc, mạch dẫn động thứ 2 dẫn cho cầu giữu và cầu sau. Dẫn động khí nén đảm 6 nhận chức năng điều khiển hệ thống, phần thuỷ lực đảm nhận chức năng của bộ phận chấp hành. Phần khí nén dự trữ và tác động lên phần thủy lực. Phần khí nén gồm có tổng van phanh, van điều chỉnh áp suất, van bảo vệ 1 ngả, van bảo vệ 2 ngả, van bảo vệ 3 ngả, van bảo vệ 4 ngả, các bình chứa khí nén. Phần điều khiển phanh rơmoóc có van điều khiển phanh rơmoóc dẫn động một đờng dẫn. Phần thủy lực gồm hai mạch độc lập, một mạch thông qua các ống dẫn đến các xi lanh công tác ở cơ cấu phanh cầu trớc, mạch còn lại đến các xi lanh công tác ở cầu giữa và cầu sau. 1.3.2.Phanh dừng Phanh dừng dùng để giữ cho xe đứng yên trên đoạn đờng nằm ngang hoặc ở trên dốc kể cả khi không có ngời lái. Phanh dừng là dạng phanh tang trống đặt hệ thống truyền lực, kiểu tang trống dẫn động bằng cơ khí. Hình 1.3: Dẫn động phanh tay xe của Ural 4320 1, Cần; 2,Răng khóa; 3,Vành răng; 4, Cần nới; 5,Cần dẫn động phanh tay rơmoóc; 8,đòn hai vai; 9,Thanh kéo;10,Đòn mở. Hình 1.3 giới thiệu dẫn động phanh tay của xe Ural 4320. Khi lái xe kéo cần 1, thông qua sự liên kết các cần và các đòn 2,4,8,9,10 làm cho cam 7 quay, cam tác động vào hai má phanh làm hai má phanh dịch chuyển về phía tang phanh quá trình phanh sảy ra. Khi ngời lái thả cần về vị trí cũ, quá trình sảy ra ngợc lại, dới tác động của lò xo kéo, hai guốc phanh đợc tách ra khỏi tang phanh. Quá trình phanh đợc duy trì nhờ răng khóa 2 ăn khớp vào vành răng 3. Trong quá trình sử dụng khe hở giữa guốc phanh và tang phanh tăng, khe hở này đợc điều chỉnh nhờ các ốc điều chỉnh ở thanh kéo 4. 1.3.3.Phanh phụ Phanh phụ dùng để giảm tải cho hệ thống phanh công tác khi xe xuống dốc dài, hoặc khi phải phanh xe với thời gian lâu. Xe Ural 4320 sử dụng phanh phụ là phanh chậm dần kiểu xả, làm việc dựa trên cơ sở tạo ra một đối áp ở ống xả động cơ. Khi phanh phụ làm việc, cửa xả động cơ đợc đóng tạo một đối áp ở đờng xả, đồng thời việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ bị ngắt. Động cơ ở trạng thái nh một máy nén khí, không sinh ra công suất mà hấp thụ công suất. Chính sự hấp thụ công suất này làm giảm tốc độ của xe lại. 8 Chơng 2 Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe URAL 4320 Hiểu rõ các kết cấu của từng các phần tử trong hệ thống phanh là một lợi thế rất lớn giúp cho ngời sử dụng hệ thống có thể khai thác, bảo d- ỡng tốt hệ thống phanh, đảm bảo độ tin cậy của hệ thống phanh khi sử dụng và hiệu quả của hệ thống khi sử dụng. Với mục đích nh vậy, chơng 2 trình bày kết cấu các phần tử cơ bản của hệ thống phanh xe Ural 4320. 2.1.Máy nén khí 2.1.1. Công dụng Cung cấp khí nén có áp suất cao cho hệ thống dẫn động phanh thuỷ khí, và các cơ cấu khác. 2.1.2. Cấu tạo 9 Hình 2.1: Máy nén khí 1,Đai ốc hãm; 2,Trục khuỷu; 3,Chi tiết làm kín; 4,Lò xo; 5,Đệm; 6,Bánh răng dẫn động ; 7,ổ bi; 8,Thân dới máy nén khí; 9,Bạc trục khuỷu; 10,Thanh truyền; 11,Xéc măng dầu; 12,Chốt pistông; 13,Pistông; 14,Xéc măng khí; 15,Nắp máy nén khí; 16,Bulông nắp máy; 17,Đệm nắp máy; 18,Đệm thân xi lanh và hộp trục khuỷu; 19,Đệm nắp ổ bi; 20,Nắp ổ bi; A,Đờng vào dầu bôi trơn máy nén khí; B,Đờng vào của nớc làm mát máy nén khí. Máy nén khí là loại máy kiểu pistông, 2 xi lanh 1 cấp, dẫn động máy nén khí kiểu bánh răng từ khối bánh răng phân phối. Pistông làm bằng hợp kim nhôm có chốt kiểu bơi, có các vòng hãm ở đàu chốt để hạn chế sự dịch chuyển dọc trục của chốt. 2.1.3. Nguyên lý làm việc của máy nén khí Khi động cơ làm việc thông qua dẫn động và khối phân phối làm cho trục khuỷu máy nén khí quay, máy nén khí làm việc. Không khí sau khi qua bầu lọc và đờng dẫn đI vào khoang dới của van nạp và bị hút vào xi lanh khi pistông dịch chuyển xuống phía dới. Khi pistông dịch chuyển lên phía trên không khí bị nén lại, áp suất không khí nén khi thắng sức căng của lò xo van xả, van xả mở ra và khí nén theo đờng dẫn tới bình chứa khí nén. Khi áp suất trong hệ thống đạt 7 7,5 KG/cm 2 bộ tự động điều chỉnh áp suất sẽ cắt khí nạp vào bình chứa khí nén. Khi áp suất trong bình giảm xuống 6,2 6,5 KG/cm 2 dới tác dụng của bộ tự động điều chỉnh áp suất van nạp đợc đóng lại, khí nén từ máy nén khí đợc tiếp tục cung cấp vào bình khí nén. 10 2.2.Bộ tự động điều chỉnh áp suất 2.2.1.Công dụng Bộ tự động điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ tự động điều chỉnh áp suất khí nén trong bình khí nén trong khoảng giá trị theo yêu cầu (6,2 7,5 KG/cm 2 ). 2.2.2. Cấu tạo Hình 2.2: Bộ tự động điều chỉnh áp suất 1,Van giảm tải; 2,Lới lọc; 3,Nắp van trích khí; 4,Van xả; 5,Pistông tuỳ động; 6,Lò xo cân bằng; 7,8,10,Rãnh dẫn khí; 9,Van một chiều; 11,Van nạp; 12,Pistông giảm tải; I, từ máy nén khí tới; II,IV,ra khí quyển, III,tới bình khí nén; Bộ tự động điều chỉnh áp suất bao gồm các bộ phận chính và kết cấu: -Van ngợc là nút nén bằng lò xo. 11 -Van x¶ kiÓu bi ®îc l¾p trong lç pist«ng trong æ th©n pist«ng c©n b»ng. -Van gi¶m t¶i ho¹t ®éng díi t¸c dông cña pist«ng gi¶m t¶i qua thanh ®Èy. 12 [...]... tích má phanh p q 0,74 1,25.104 MN/m2 Kg/m2 Nhận xét: Trong trờng hợp phanh này cả 3 cầu của xe đều cha sử dụng hết trọng lợng bám Chơng 4 Hớng dẫn khai thác hệ thống phanh xe URAL 4320 Khai thác có hiệu quả hệ thống phanh ôtô nói chung và hệ thống phanh xe Ural 4320 nói riêng là yêu cầu hết sức quan trọng với mọi lái xe Với tầm quan trọng nh vậy, để đảm bảo đợc yêu cầu với hệ thống phanh xe, khi sử... toán kiểm nghiệm hệ thống phanh nói chung và cơ cấu phanh nói riêng đợc tiến hành đối với hệ thống phanh hoăc cơ cấu phanh cụ thể Mục đích của tính toán kiểm nghiệm là xác định các thông số đánh giá chất lợng hệ thống phanh và chất lợng phanh ôtô ở đây ta tiến hành tính toán kiểm nghiệm cụ thể với cơ cấu phanh xe URAL 4320, từ kết quả tính toán đợc ta có nhận xét u khuyết điểm của hệ thống phanh xe. .. về hiệu quả phanh, từ đó đề xuất phơng án nâng cao hiệu quả phanh xe URAL 4320 3.1 Các thông số kết cấu liên quan đến tính toán kiểm nghiệm Hình 3.1: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe Từ điều kiện cân bằng của trọng lực và phản lực của mặt đờng lên bánh xe, lấy phơng trình mômen ta có G1.La=G.b1 b1=(G1.La)/G = 43330*4,225/133750 = 1.369 (m) a1 = La b1 = 4,225 1,369 = 2,826 (m) 29 Hình 3.2: Các ký hiệu. .. guốc đợc tì vào xi lanh bánh xe, đầu còn lại cố định vào mâm phanh bằng chốt lệch tâm Trên mặt của guốc phanh có các má phanh có hệ số ma sát cao, có tính ổn định nhiệt (đảm bảo quá trình phanh) Các má phanh đợc liên kết với guốc phanh nhờ các đinh tán nhôm hoặc đồng 2.7.3.Nguyên lý làm việc Khi ngời lái xe đạp bàn đạp phanh, thông qua cơ cấu dẫn động, đầu của guốc phanh tì và xi lanh phanh chuyển... lúc bắt đầu phanh phanh 1 Gia tốc phanh áp suất khí nén Vận tốc xe lúc bắt đầu phanh hợp Gia tốc phanh phanh 2 Hệ số ma sát của má phanh và tang phanh do Các thông số vật liệu là thép perado đồng ta chọn trong chọn khoảng à = 0,3 0,4 Hệ số bám của bánh xe với mặt đờng (xe chạy 0,75 trên đờng tốt) ta trọn trong khoảng = 07,0,8 3.2 Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh 3.2.1.Tính toán chung Các thông... tang phanh Khi các bề mặt tấm ma sát của guốc phanh sát vào mặt của tang phanh, lực ma sát suất hiện Nếu bánh xe chuyển động thì lực ma sát này sinh ra mô mem chống lại chiều chuyển động của bánh xe, nh vậy quá trình phanh thực hiện Khi ngời lái xe nhả bàn đạp phanh, dới tác dụng của các lò xo hồi vị, các bề mặt ma sát của guốc phanh đợc tách ra khỏi bề mặt của tang phanh, giữa má phanh và tang phanh. .. đợc yêu cầu với hệ thống phanh xe, khi sử dụng ngời lái xe cần phải làm những công việc sau 4.1 Kiểm tra trạng thái kỹ thuật của hệ thống phanh 4.1.1 Những chú ý khi kiểm tra hệ thống phanh Khi kiểm tra hệ thống phanh, cần chú ý những yêu cầu chung đối với hệ thống phanh nh sau: 1 Trong quá trình sử dụng, không đợc thay đổi kết cấu của hệ thống phanh nếu không đợc cơ quan có thẩm quyền cho phép 2 Trong... sát; 3,Chốt tỳ pistông; 4,Xi lanh bánh xe 5,Guốc phanh; 6,Bulông chốt quả đào; 7,Mâm phanh; 8,Lò xo hồi vị; 9,Vòng hãm; 10,Chốt lệch tâm; 11,ống lót; 12,Đai ốc hãm; 13,Tấm cách; 14,Chốt quả đào * Tang phanh Tang phanh đợc đúc bằng gang, dạng tang trống (đợc gọi là phanh tang trống), bề mặt trong có hệ số ma sát cao và có khả năng thoát nhiệt tốt 22 * Guốc phanh Guốc phanh đợc đúc từ gang, tiết diện chữ... áp suất cao từ bình chứa khí nén qua khoá phanh, theo đờng ống dẫn tới xi lanh thuỷ khí ép lò xo trả về sang trái thông qua cần đẩy pistông ép lò xo lại, đồng thời dới tác dụng của dầu tạo nên áp suất cao ép đẩy hai pistông trong xi lanh thuỷ công tác ở bánh xe và ép hai guốc phanh vào tang phanh thực hiên qua trình phanh xe Khi thôi phanh ngời lái nhả chân ra khỏi bàn đạp phanh, tổng van phanh ngăn... cấp khí nén vào xi lanh thuỷ khí, đồng thời nối thông 21 xi lanh khí nén với khí trời, dới tác dụng của các lò xo trả về đẩy pistông thuỷ lực và khí nén trở về vị trí ban đầu và kết thúc quá trình phanh 2.7 Cơ cấu phanh 2.7.1.Công dụng Cơ cấu phanh là phần cuối cùng trong hệ thống phanh, tại đây lực phanh đợc sinh ra đảm bảo quá trình phanh 2.7.2.Cấu tạo Hình 2.11: Cơ cấu phanh 1,Đinh tán; 2,Tấm ma . qua 58 % 1.3.Giới thiệu chung về hệ thống phanh xe URAL 4320 Trên xe URAL 4320 đợc trang bị 3 hệ thống phanh riêng biệt: Phanh công tác, phanh dừng và phanh phụ. Các hệ thống phanh làm việc độc. giúp cho ngời sử dụng hệ thống có thể khai thác, bảo d- ỡng tốt hệ thống phanh, đảm bảo độ tin cậy của hệ thống phanh khi sử dụng và hiệu quả của hệ thống khi sử dụng. Với mục đích nh vậy, chơng. của xe lại. 8 Chơng 2 Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe URAL 4320 Hiểu rõ các kết cấu của từng các phần tử trong hệ thống phanh là một lợi thế rất lớn giúp cho ngời sử dụng hệ thống có thể khai