đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế hệ thống phanh trên cơ sở xe IFA-W50

-Ưu điểm cua dẫn động phanh bằng chât lỏng: +Phanh đồng thời tất cả các bánh xe với sự phân bố lực phanh một cáchhợp lý +Hiệu suất dẫn động phanh cao +Độ nhạy của hệ thống phanh cao

CHƯƠNG I : TÌM HIỂU CHUNG VỀ XE CẦN THIẾT KẾ

I )TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH XE ÔTÔ :

1)Công dụng, yêu cầu đối với hệ thống phanh

a)Công dụng

-Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của xe cho đến khi dừng hẳn hoặcđến một tốc độ hợp lý.Đảm bảo cho xe chạy an toàn ở tốc độ cao do đó có thểnâng cao được năng suất sử dụng của xe

-Dân động phanh phải đảm bảo sự nhạy cảm cao

-Phải đảm bảo sử dụng tối đa trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ trườnghợp nào

-Không có hiện tượng tự xiết khi phanh

-Cơ cấu phanh phải thoát nhiệt tốt

-Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh phải ổn định trong điều kiện

sử dụng

-Có khả năng phanh dõng trong thời gian dài

2)Giới thiệu các dạng dẫn động phanh.

Có hai dạng dẫn động phanh cơ bản đó là dẫn động phanh bằng chấtlỏng(phanh dầu) và dẫn động phanh băng khí nén

a)Dẫn động phanh dầu

-Đặc điểm của dẫn động phanh dầu là tất cả các bánh xe được phanh cùngmột lúc (vì áp suất dầu trong đường ống chỉ băt đầu tăng khi tất cả các má phanh

áp sát vào trống phanh)

-Ưu điểm cua dẫn động phanh bằng chât lỏng:

+Phanh đồng thời tất cả các bánh xe với sự phân bố lực phanh một cáchhợp lý

+Hiệu suất dẫn động phanh cao

+Độ nhạy của hệ thống phanh cao

+Kết cấu dẫn động phanh rất gọn và đơn giản

+Sử dụng được trên nhiều loại xe mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

-Khuyết điểm của dẫn động phanh bằng chất lỏng

+Tỷ số truyền lực nhỏ vì vậy phanh dầu khônh có trợ lực chỉ được sử dụngtrên xe con( có trọng lượng toàn bộ nhỏ) và lực tác dụng lên bàn đạp lớn

+Khi bị dò dỉ thì toàn bộ hệ thống phanh không làm việc được dẫn đến mất

an toàn , khắc phục bằng biện pháp làm hệ thống phanh được dẫn động hai dòng +Hiệu suất dẫn động giảm khi ở nhiệt độ thấp là do tính chất vật lý của dầuthuỷ lực

-Về dẫn động phanh một dòng

Sơ đồ tổng quát về phanh dẫn động một dòng

4

4

1

2 Qbd

+Trong kiểu dẫn động phanh một dòng ngoài những ưu điểm vốn có thìphanh một dòng còn có một nhược điểm quan trọng đó là khi bị dò dỉ dầu ởđường ống dẫn thì khả năng mất an toàn sẽ xảy ra dẫn đến độ an toàn của loaiphanh một dòng rất kém

+Để nâng cao độ an toàn của hệ thống phanh người ta dùng loại phanhđược dẫn động hai dòng

-Dẫn động phanh hai dòng

Sơ đồ tổng quát về phanh dẫn động hai dòng

+Trong dẫn động phanh hai dòng khác với dẫn đông một dòng là có bố tríthêm van chia dòng (số 3) từ xi lanh chính nhằm đảm bảo khi một dòng bị hỏngthì dòng kia vẫn hoạt động tốt nhằm nâng cao độ an toàn cho xe

+Dẫn động hai dòng có thể bố trí theo nhiều sơ đồ khác nhau nhằm mụcđích đảm bảo tính ổn định và tính lái cực đại của xe

b)Dẫn động phanh bằng khí nén

-Dạng dẫn động này được dùng cho xe tải cỡ trung bình va cỡ lớn Do ápsuất của không khí nhỏ hơn so với áp suất chất lỏng dẫn động phanh dầu (từ 10-

15 lần) nên trợ lực của khí nén lớn hơn rất nhiều so với phanh dầu

-Ưu điểm cua phanh khí là tạo được trợ lực lớn và có khả năng cơ khí hoáquá trình điều khiển ôtô va ta có thể kết hợp để sử dụng không khí nén cho các

hệ thống khác ( hệ thống treo khí nén )

-Nhược điểm của phanh khớ là số lượng cỏc cụm chi tiết rất nhiều dẫn đến hệthống cồng kềnh , kớch thước và trọng lượng lớn , độ nhạy của cơ cấu phanh thấp(Do dẫn động bằng cơ khớ ) Thời gian chậm tỏc dụng phanh lớn

Sơ đồ tổng quỏt ( hệ thống phanh trờn xe KAMAZ) :

13,14,15)Đầu nối phanh rơmoóc 17)Bộ điều hoà lực phanh

5)Van bảo vệ 2 ngả

10) Đừơng dẫn khí bánh trúơc 9)Đừơng dẫn khí bánh sau 6,7,8)Bình khí nén

21)Bầu phanh trứơc có bình tích năng

18)Xi lanh tổng phanh 20)Van giảm áp 19)Bàn đạp phanh

19

20

18

17 16

12 11

9 10 5

3)Giới thiệu cỏc dạng cường hoỏ phanh

-Để giảm lực tác dụng của người lái lên bàn đạp phanh và để tăng hiệu quảphanh người ta bố trí thêm vào hệ thống phanh một bộ trợ lực phanh.Thôngthường bộ cường hoá phanh đươc sử dụng cho dạng dẫn động phanh bằng châtlỏng

-Hiện tại người ta thường sử dụng hai dạng trợ lực phanh cơ bản đó là loạitrợ lực phanh bằng chân không và loại trợ lực phanh bằng khí nén Ngoài rangười ta còn kết hợp giữa các loại để tạo ra một loại cường hoá hỗn hợp giữathuỷ lực và khí nén,loại chân không kết hợp thuỷ lực

a)Loại trợ lực phanh kiểu chân không:

-Loại trợ lực này có ưu điểm là kết cấu đơn giản , bố trí gọn nhưng trợ lựcnhỏ nên thường sử dụng cho các loại xe du lịch và xe con.Các loại xe tải trungbình và cỡ lớn thường sử dụng loại trợ lực khí nén nhằm tạo được trợ lực lớn cho

hệ thông phanh ,nhưng nhược điểm của loại này là rất cồng kềnh ,bố trí phứctạp,trong lượng lớn

-Trong loại trợ lực chân không người ta sử dụng hai cách để tạo độ chânkhông cho bộ trợ lực :

+Tạo độ chân không bằng cách lấy độ chân không từ cửa hút của động cơ.Cách này tạo được trợ lực nhỏ nên được sử dụng chủ yếu cho xe con Sau đây là

sơ đồ phương pháp lấy độ chân không từ cửa hút của động cơ:

Q3 2

1 Q2 9

8)Thanh đẩy piston xi lanh chính 9)Lò xo

7)Lò xo 4)Piston xi lanh lục

5)Van không khí

1)Bàn đạp 2)Thanh đẩy 3)Piston xi lanh chính 6)Trụ tỳ

-Nguyờn lý làm việc :

+Khi khụng phanh dưới tỏc dụng của lũ xo hồi vị (9) đầu trờn của bàn đạpphanh dịch chuyển sang bờn trỏi để mở cửa van (5) bờn phải và đúng cửa vanbờn trỏi lỳc này buồng A thụng với buồng B qua hai cửa E và F và thụng vớiđường ống nạp

+Khi phanh dưới tỏc dụng của lực bàn đạp,đàu trờn của bàn đạp dịch chuyểnsang phải ,đầu dưới dịch chuyển sang trỏi tỏc dụng lờn piston xi lanh chớnh đồngthời đầu trờn của đũn bàn đạp kộo thanh đẩy piston (8) sang phải lỳc này van (5)bờn trỏi thụng với khớ trời cũn bờn phải được đúng lại Khi đú ỏp suất trongbuồng A bằng ỏp suất khớ trời cũn ỏp suất trong buồng B bằng ỏp suất đường ốngnạp lỳc này tạo ra sư chenh ỏp suất giữa hai buồng A và B Do sự chờnh ỏp nàynờn piston (4) dịch chuyển sang phải tỏc dụng lờn đũn (2) một lực cựng chiều vớilực bàn đạp của người lỏi đẩy piston (3) của xi lanh chớnh sang trỏi nộn ỏp suấtdầu tăng dần và đến cỏc xi lanh phanh bỏnh xe

+Khi nhả bàn đạp phanh lũ xo (9) kộo bàn đạp phanh về vị trớ ban đầu lỳc đúvan (5) bờn phải lại mở ra thụng buồng khi A và B qua hai cửa E và F khi đú hệthụng phanh khụng làm việc.

b)Bộ cường hoỏ phanh bằng khớ nộn:

+Ưu nhược điểm cua phương phỏp này là: Lực cường hoỏ lớn vỡ ỏp suất khớnộn cú thể lờn tới 5-7 KG/cm2 nhưng số lượng cỏc cụm trong hệ thống phanhnhiều,kết cấu phức tạp và chỉ đựơc dung cho xe cú lắp mỏy nộn khớ

-Sơ đồ phương phỏp cường hoỏ phanh bằng khớ nộn

3 1

11 10 9 2

5 4

7)Piston

8

11)Thanh dạng ống

8)Bình chứa khí nén 9)Van

10)Piston

3-4)Đòn dẫn động

6)Lò xo hồi vị 5)Piston

2)Lò xo hồi vị 1)Bàn đạp

-Nguyờn lý làm việc:

+Khi đạp bàn đạp phanh ,qua các đòn dẫn động ,ống đẩy số 11đẩy van 9 mở

ra khí nén từ bình chứa số 8 qua van 9 vào khoang A và B đẩy piston sè 5 của xilanh lực ,đồng thời đẩy piston 7 của xi lanh chính về phía bên phải ,áp suất dầuđược tăng lên và đi tới các xi lanh phanh bánh xe.trong khi đó ở khoang A ápsuất cũng tăng lên và tác dụng lên piston sè 10 một lực với một giá trị nao đó thìcân bằnh với lực đẩy của cánh tay đòn số 3 ,piston tuy động số 10 se dihj chuyểnsang trái làm cho van sè 9 đóng lại ( khi người lái đạp phanh giữ nguyên ở vị trínào thì van 9 được đóng lại ,khi đạp tiếp thì ống 11 lại dịch chuyển về phía bênphải van 9 lại được mở ra , khí nén lại tác dụng lên piston 5 sang bên phải ápsuất dầu lại tăng lên dẫn đến các xi lanh phanh bánh xe)

+Khi nhả bàn đạp phanh piston 10 và ống 11 được lò xo kéo sang bên tráitrở về vị trí ban đầu , van 9 dược đóng lại khi đó áp suât cao đi qua ống 11 và xả

ra ngoài không khí , toàn bộ hệ thống phanh lúc này ở trạng thái không làm việc

4)Các loại cơ cấu phanh.

a)Cơ cấu phanh loại guốc

-Sơ đồ kết cấu:

1-trống phanh, 2-lò xo hồi vị, 3-xi lanh làm việc, 4-dây kéo

5-Chốt, 6-thanh đẩy, 7-thanhdẫn động, 8-chốt, 9-gối tú

-Loại phanh bằng guốc có bố trí một hoặc hai xi lanh lam việc được bố trí theonhiêu cách khác nhau nhằm tạo ra nhiều cơ cấu phanh phù hợp.Loại phanh guốc

có kết cấu đơn giản và được điều chỉnh được khe hở giữa trống phanh và máphanh dễ dàng bằng cam quay vá chốt tỳ lệch tâm

-Để đảm bảo độ mòn đồng đều ở hai má phanh thì má phanh ở guốc phanh cóhiệu quả phanh cao hơn sẽ được làm dài hơn do có hiện tượng tự xiết.Hoặcngười ta có thể làm cơ cấu phanh với xi lanh làm việc có đường kính khácnhau Bố trí như vậy cơ cấu phanh sẽ làm viêc hiệu quả khi chạy tiến con theochiều ngược lại thì cơ cấu phanh làm việc không tốt

phanh thấp nên thường được sử dụng cho cầu trước Bố trí kiểu này hiệu quảphanh tăng từ 1,6-1,8 lần so với bố trí kiểu trên.

-Cơ cấu phanh loại bơi bố trí hai xi lanh phanh làm việc tác dụng lên cả đầu trên

và đầu dưới của guốc phanh.Khi phanh các guốc phanh dịch chuyển đều theochiều ngang và áp sát vào trống phanh , nhờ ma sát nên khi áp sát vào trốngphanh thì má phanh lúc đó sẽ tác dụng vào piston và đẩy xi lanh làm việc tỳ sátvào điểm tựa cố định Lúc đó hiệu quả phanh sẽ cao hơn và đồng đều cho cảchiều tiến hoặc lùi.Nhược điểm của phanh bố trí kiểu trên là rất phức tạp

Sơ đồ bố trí kiểu phanh loại bơi:

b)Cơ cấu phanh loại đĩa:

-Phanh đĩa ngay nay được sử dụng nhiều trên các loại xe cỡ trung bình vànhỏ Hiện nay có hai loại phanh đĩa cơ bản đó là loại phanh đĩa vỏ quay và loạiđĩa quay

-Phanh đĩa có ưu điểm so với phanh guốc là áp suất trên bề mặt ma sát của máphanh giảm va được phân bố đều do đó má phanh Ýt mòn và mòn đều do vậy

Ýt phải điều chỉnh ,điều kiện làm mát tốt , đảm bảo mô men phanh đều lúc tiếncũng như lúc lùi ,có khả năng làm việc với khe hở bé nên giảm được thời gianchậm tác dụng phanh.Nhưng nhược điểm của phanh đĩa là do áp suất dầu nhỏnên lực phanh nhá do vậy phanh đĩa Ýt sử dụng trên xe tải.

CHƯƠNG II :NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT XE CƠ SỞ : IFA-W-50 L

1)Đặc điểm chung của xe IFA – W50L :

- Xe cần thiết kế hệ thống phanh là một trong những loại xe tải phổ biếnđược sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực vận chuyển ở Việt Nam.Kết cấu của xe rấtphù hợp với việc vận chuyển hàng khối cũng nh hàng rời với việc bố trí thùng xeloại thùng lật hoặc thùng cố định, do vậy loại xe này được sử dụng rất rộng rãi trong việc vận chuyển hàng hoá ở Việt Nam

-Kết cấu của xe với hộp số cơ khí với 5 số tiến ,một số lùi

-Hệ thống phanh với phanh chính loại hỗn hợp thuỷ lực trợ lực khí nén,mạch kép với van tăng cường lực phanh BV-3F

-Xe dùng loại động cơ 4VD với cách bố trí 4 xi lanh thẳng hàng với supáptreo

-Ly hợp của xe la loại đĩa ma sát khô , được dẫn động bằng thuỷ lực

-Cơ cấu lái của xe là loại trục vít êcu bi tuần hoàn có sử dụng bơm trợ lựclái

-Sau đây ta có một số thông số cơ bản của xe

1 Khối lượng bản thân G0 4800(kg)

2)Bố trí chung của hệ thống phanh:

-Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phanh:

5

3

2 8

2)Xi lanh thuû lùc

3)Van BV-3F 6)C¬ cÊu phanh sau

5)C¬ cÊu phanh trø¬c

7)Van gi¶m ¸p 8)§õ¬ng èng dÉn dÇu 9)C¬ cÊu rót c¸p phanh tay

-Bố trí cụm xi lanh thuỷ lực và bộ cường hoá khí nén trên xe

-Hiện nay có hai dòng phanh thuỷ lực chủ yếu được sử dụng đó là thuỷ lực trợlực chân không và thuỷ lực trợ lực khí nén Trên các loại xe tải nhỏ và trungbình thường sử dụng loại thuỷ lực trợ lực chân không,con các loại xe cỡ lớn sửdụng loại trợ lực khí nén với ưu điểm của nó là tạo được trợ lực lớn nhờ vào ápsuất khí nén

-Xe IFA W 50 L là loại xe được thiết kế với hệ thống phanh của xe thuộcloại hỗn hợp, thuỷ lực trợ lực khí nén Xi lanh tổng phanh của xe la xi lanh thuỷlực , trợ lực được tạo ra bởi một van tăng cường lực phanh( Van BV 3F) tácdụng trực tiếp vào đầu piston của xi lanh tổng phanh trợ lưc cho cơ cấu phanh -Sơ đô bố trí chung cua hệ thống phanh:

-Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh

3)Van tăng cường lực phanh BV-3F:

-Sơ đồ kêt cấu :

11 15 12

A

4 10 a 1 2 b

13 24

14 3

9 Piston

16 15 14

24 Chèt dÉn hõíng

Lß xo nÐn Bul«ng nèi víi xi lanh tæng phanh Bul«ng n¾p bÝch

Trôc ®Èy piston cña xi lanh tæng phanh Phít lµm kÝn

§Õ van hót

§ßn ®Èy Piston van ®iÒu khiÓn Chèt

Bul«ng b¾t n¾p vá van

-Nguyên lý làm việc:

+Khi phanh đã được nhả ,khí nén từ van phanh tay đẩy piston (25) tác độngvào piston điều khiển (9) qua cần đẩy (10), qua đó đến van (11) cửa van hót eđược mở ra Nhờ vậy khí nén từ bình chứa của xe có thể tuôn qua khớp nối (c)đến xi lanh điều khiển rơmoóc và qua van điều khiển cua rơmoóc bơm đầy khínén cho bình khí của nó ,đồng thời bơm đầy khí nén cho buồng (a) và (b) của haibên piston sè (2)

+Khi đạp phanh cần đẩy (10) cùng piston (9) đã được khí nén đẩy lên chuyểnđộng sang bên trái Lúc nay van sè 2 được đóng lại nhờ lò xo nén số 15 tác động

vào đế van hút số 11 và ngăn không cho khí nén tiếp tục đến xi lanh điều khiểnrơmoóc và khớp nối (c) Đồng thời van xả (g) được mở ra và khí nén thoát ra từ

xi lanh điều khiển rơmoóc qua lỗ (d) của piston điều khiển va từ buồng (b) qua

lỗ (f) có lưới lọc ra ngoài Việc này xảy ra cho đến khi các lực do bàn đạp cuangười lái công thêm lực đẩy của piston lớn( 2) do áp suất dư thừa có trong buồng(a) và lực đối lại của xi lanh chính của phanh thuỷ lực cân bằng nhau.Nếu lúcnày lực ở bàn đạp phanh được tăng cường thì khí nén tiếp tục thoát khỏi xi lanhđiều khiển rơmoóc và từ buồng (b).Kết quả là piston sè 2 lại tiêp tục chuyểnđộng theo hướng của xi lanh chính của phanh thuỷ lực nhờ vậy mà áp suất lạiđược tăng lên.Tuỳ theo lực tác động của người lái tác động từ bàn đạp phanh màlực đó tác động theo tỷ lệ tương ứng vào piston của xi lanh thuỷ lực nhờ sự hỗtrợ của áp suất của khí nén tác dụng lên piston lớn số 2

+Khi nhả bàn đạp phanh , piston sè 9 chuyển động sang bên phải về vị trí banđầu cua nó nhờ cần đẩy số 10 và lực của piston sè 25 hoạt động nhờ khínén Van xả (g) đươc mở ra do dĩa van 11 cản được lực nén của lò xo sè 15 ,buong (b) được nạp đầy khí nén từ bình khí của xe Do lực tac động phía bênphải của piston 2 lớn hơn phía bên trái nên piston 2 chuyển động về phía bên tráitrở về vị trí cũ ,lúc này phanh thuỷ lực được nhả ra đồng thời khí nén cũng quavan hót (e) vào xi lanh điều khiển rơmoóc xi lanh này được nạp đầy khí nén vanhờ vậy việc điều khiển van điều khiển rơmoóc có hiệu lực.Xi lanh phanh đượcthoát khí và bình chứa khí lại được nạp thêm khí nén Nhờ vậy phanh khhí nén(phanh hơi) của rơmoóc cũng được nhả ra

-Qua sự vận hành của van phanh tay áp suất khí nén tác động vào piston sè 25giảm xuống hoặc mất hoàn toàn , do đó piston điều khiển (9) chuyển động sangbên trái ,nhờ khí nén tác động và qua đó tác dụng phanh có hiệu lực , nhờ vậyphanh thuỷ lực sẽ không có lực của chân người lái phụ thêm , cũng như phanh

hơi của rơmoóc và phanh với lò xo có tác dụng khi sù cung cấp khí nén từ vanphanh tay bị dừng Qua đòn số 5 dẫn tới từ bàn đạp phanh cần đây số 10 chuyểnđộng sang hẳn bên phải cho đến khi cánh tay đòn dưới của nó chạm vào pistonđiều khiển 9 ở nắp số 4 Sau đó cần đẩy (10) tù quay quanh điểm thấp nhất của

nó và đẩy piston lớn số 2 đối lại piston cua xi lanh chính Nhưng do không có trợlực của khí nén qua piston 2 nên đòi hỏi lực bàn đạp của người lái phải lớn hơn

9 11

12 14

10 11 12

N¾p van luång 1

Lß xo c«n

Lß xo Thanh ®Èy

-Nguyên lý làm việc:

+Khi đạp phanh lực bàn đạp của người lái thông qua hệ thống đòn đẩy của vantăng cường lực phanh BV-3F tác động lên đầu piston của xi lanh luồng thứ nhấtđẩy piston chuyển động sang bên phải nén dầu trong buồng a của luồng 1 va đẩydầu đến các xi lanh phanh bánh trước Đồng thời do áp lực dầu cộng thêm lựcđẩy của hệ thống đòn đẩy và lò xo nối giữa hai piston tác động làm piston của xi

lanh luồng thứ 2 cũng chuyển động sang phải nộn dầu qua cỏc đường ống đếncỏc xi lanh phanh bỏnh xe sau

+Khi nhả phanh thỡ đũn đẩy của van tăng cường lực phanh sẽ thụi khụng tỏcđộng vào đầu của xi lanh nữa , lỳc này do cú hệ thống lũ xo trong xi lanh nờn cỏcpiston lại chuyển động về vị trớ ban đầu ,dầu sẽ được hồi về và cỏc cơ cấu phanh

sẽ được nhả ra, hệ thống phanh sẽ khụng làm việc

5)Van phanh tay:

-Sơ đồ kết cấu của van phanh tay:

Tay gạt cần xoay Tấm đỡ lò xo

Lò xo

Lò xo

20

13 14 23 24

27 26 25

30

31 Phớt làm kín Joăng làm kín Khớp nối Bulông

ố ng nối

32 Phớt làm kín

-Nguyờn lý làm việc của van phanh tay:

+Khi phanh chỉnh cứng trước được nhả ra ,piston sè 5 nằm ở vị trí chạm kịchbầu (2) và lò xo (14) nén mở van 1 bằng cả hai chi tiết số 6 và 7 , như vậy khínén có thể tuôn vào từ ổ lò xo từ áp suất tối đa Khi quay tay gạt số 23 và cầngạt 9 sang bên phải , nồi 8 và then truyền 4 thì chốt 10 được dẫn động trong rãnhcủa nắp 3 và đẩy ống số 6 được đẩy sang bên trái nhờ một đường cong tươngứng ở then truyền ,qua đó van 1 hạ xuống nằm khít ở đế của piston 5(hút) và tiếp

đó ống của van 1 (xả) đẩy lên

+Nhờ đó ổ lò xo đựoc thoát khí qua ống 6 cho đến khi sự chênh lệch áp suấttrên piston 5 đủ để thắng lực căng trước của lò xo 13.Sự hạ áp suât đầu tiênkhông thể phân nấc này có thể là từ 0.4-2 (KG/cm2).Tương ứng với vị trí nhấtđịnh của ống 6 sẽ có sự thoát khí của ổ lò xo , trong đó piston 5 nén lò xo 13 lại

ở mức độ tương ứng với sự chênh lệch áp suất để van đứng ở vị trí đóng(cả hút

và xả đều đóng).Tại vị trí cuối cùng , chốt 10 truợt vào chỗ hãm của đường cong

và giữ van xả mở,chúng nạp áp suất dự trữ ,bên phải của piston 5 còn tác độngđối lại lò xo 13, nhưng không quá 7.35(KG/cm2).Đó là vị trí của phanh hãmđược kéo hoàn toàn, ở tất cả các vị trí khác van phanh tay tự trượt trở lại vị trínhả nhờ lò xo 14 ,qua đó đảm bảo rằng khi phanh hãm được kéo một phần xecũng không thể chạy được

+Nhờ có khớp nối bên ngoài số 27 cho nên có khả năng dùng ống nạp cho lốp

xe để nạp cho hệ thống khí của xe khi bị hỏng hoặc hết khí ,Nhờ vậy ổ lò xo nhảphanh ra

6)Cơ cấu phanh xe IFA-W50L:

-Sơ đồ kết cấu :

M¸ s¬ cÊp

Lç mãc lß xo cña m¸ s¬ cÊp

Lç mãc lß xo cña m¸ thø cÊp N¾p ®Ëy

M¸ thø cÊp Bul«ng D©y c¸p rót phanh tay

1

B

5 B

5 4 6

-Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh:

+Khi đạp phanh dầu trong xi lanh tổng phanh đã được trợ lực bởi van tăngcường lực phanh BV3F sẽ được dẫn theo các đường ống để đến các xi lanhphanh bánh xe để đẩy piston của xi lanh phanh bánh xe chuyển động về cả haiphía Ðp các má phanh vào trống phanh để thực hiện quá trình phanh xe

+Khi nhả bàn đạp phanh các hệ thống lò xo của hệ thống phanh sẽ hồi dầu về

xi lanh tổng phanh , lúc này các má phanh được nhả ra, hệ thống phanh trở vềtrạng thái ban đầu

7)Xi lanh phanh tay xe IFA-W50

-Sơ đồ cấu tạo của xi lanh :

3 4

13

14

1 2

10

11 12

Màng chắn bụi 2

Tấm gắn cố định với xe 3

4 Thân van

Thanh rút cáp phanh tay 1

13Piston Thanh cố định xi lanh với xe 14

Vòng chặn Chốt cố định vòng chặn

Vòng cách lò xo 9

11 12 10Lò xo Bulông cố định tấm 3

Vít cố định tấm 3 5

Phớt làm kín Nắp van 7 6 8

-Nguyờn lý làm việc của xi lanh phanh tay nh sau :

+Khi chưa đạp phanh khớ nộn từ bỡnh khớ cấp qua van phanh tay cung cấp cho

xi lanh phanh tay ,một đầu của xi lanh phanh tay nối với van tăng cườn lựcphanh BV-3F Lỳc này khớ nộn cung cấp vào một bờn của piston số 13 làm nộn

lũ xo số 10 làm cho cỏp của phanh tay trựng lại và khụng thực hiện quỏ trỡnhphanh xe

+Khi đạp phanh ,do việc điều khiển việc thoỏt khớ từ van tăng cườn lực phanhBV-3F nờn khớ nộn từ xi lanh phanh tay sẽ thoỏt ra ngoài khớ trời đồng thời vanphanh tay ngừng việc cung cấp khớ ,lỳc này do khụng cũn khớ nộn trong xi lanhphanh tay nờn lũ xo của xi lanh phanh tay sẽ đẩy piston số 13 chuyển động sangbờn trỏi và rỳt căng dõy cỏ ở đầu kia của xi lanh phanh tay thực hiện quỏ trỡnhphanh xe quỏ trỡnh phanh xe được thực hiện cả bằng phanh tay và bằng thuỷ lựcthụng qua xi lanh phanh tay và xi lanh chỡnh thuỷ lực và được trợ lực bởi vantăng cường lực phanh BV-3F

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH

I)XÁC ĐỊNH MễMEN PHANH CẦN SINH RA Ở CƠ CẤU PHANH:

-Mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh phai đảm bảo giảm được tốc độ hoặcdừng hẳn xe với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.

-Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở các bánh xe thi mômen phanh tính toán cầnsinh ra ở tất cả các cơ cấu phanh là:

h J L

b G

.

1

h J L

a G

.

1

-Với : G :Trọng lượng của xe khi toàn tải G=8500(KG)

a,b,hg:Toạ độ trọng tâm cua xe (mm)

Jmax :Gia tốc chậm dần cực đại của xe khi phanh(m/s2)

 :Hệ số bám của xe với mặt đường ,chọn  =0,65

r bx :Bán kính lăn của bánh xe

-Để xác định Mômen ở các cơ cấu phanh ta cần xác đinh toạ độ trọng tâm củaxe.Để xác định ta lập phương trình cân bằng mômen tai điểm C

b a

L c

-Tại C ta có Mc = 0  G1.a-G2.b = 0, với a + b = L

b

a

0 b G - a

b

a

0 6800.b -

2400

a

-rbx : bán kính lăn của bánh xe rbx= r0 

-r0 : bán kính thiết kế của bánh xe, với xe IFA W50L cả lốp trước và lốp sau đều

sử dụng một loại lốp có kí hiệu 8.25-20RW ta có bán kính thiết kế của xe là:

r0= 25 , 4

2

20 25 ,

-Xe chạy trên đường tốt nên ta chọn  = 0,65

-Khi phanh đọt ngột cần ngắt ly hợp tách khỏi hệ thống truyền lực và hộp số

+Đối với cơ cấu phanh ở bánh xe trứơc:

0,438 = 811,16 (KG.m)

-Tuỳ theo sự thừa nhận quy luật phân bố áp suất lên má phanh ta có những côngthức để tính toán guốc phanh khác nhau Nếu thừa nhận giả thuyết :

+Áp suất tại một điểm nào đó trên má phanh tỷ lệ thuận với độ biến dạnghướng kính của điểm Êy khi phanh , nghĩa là sự biến dạng của nó tuân theo địnhluật Húc (điều này có thể chấp nhận được trong phạm vi biến dạng thường rấtnhỏ của má phanh)

+Trống phanh và guốc phanh không biến dạng ,sự biến dạng chỉ xảy ra ở máphanh( Điều này cũng có thể chấp nhận được vì thường thì vật liệu chế tạo trốngphanh và guốc phanh thường có độ cứng lớn hơn cộng với việc bố trí các kết cấugân trợ lực nhằm tăng cứng cho trống phanh va guốc phanh)

+Bề mặt làm việc của trống phanh Ðp sát vào bề mặt làm việc của má phanhkhi phanh

-Với sự thừa nhận các giả thuyết trên thì áp suất phân bố trên bề mặt má phanhđược phân bố theo quy luật hình sin :

q = qmax.Sin

Với qmax : áp suất cực đại trên má phanh

 : Góc để xác định vị trí của điểm cần tính trên má phanh

a)Xác định góc  :

-Xác định góc  là góc tạo bởi lực N1 và trục X1X1, lực N1 là lực tổng hợp củatất cả các lực từ trống phanh lên má phanh được quy về một điểm, ta có côngthức tính góc  như sau :

tg  = N N11.X Y = 2Cos02Sin121Cos Sin2222

-Toàn bộ cơ cấu phanh của xe bao gồm cả cầu trước và cầu sau của xe IFA W50đều sử dụng chung một loại cơ cấu phanh với một xi lanh bè tri đối xứng quatrục đứng Góc ôm của tấm ma sát của guốc phanh trước và phanh sau là khácnhau.Bố trí như vậy sẽ làm tăng được hiệu quả phanh và tránh được hiện tượng

tự siết , các tấm ma sát được sử dụng có cùng hệ số ma sát  = 0,3

-Đối với guốc ngắn :

+Góc  1 :góc tính từ guốc phanh đén chỗ tán tấm ma sát (guốc ngắn)

1 0

0 2 2 0

2 1

).

( 2

Cos - Cos Rt.

5 3

2

Cos - Cos Rt.



 2 = 2,0062 Sin22.200.115Cos202.2,006-Cos135.Cos20135.Sin115

 2 = 231 (mm)

c)Xác định lực cần thiết tác dụng lên các guốc phanh :

-Trong các cơ cấu phanh ta dùng các tấm ma sát có hệ số ma sát  = 0,3 nh vậybán kinh r0 được tính theo công thức sau:

r01 =  1 1  2



 = 229 1 0 , 3 2

3 , 0

-Với tg =  =0,3   =16,420

 R2 = 4825,3 (KG)

-Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh ta có thể thực hiện theo haiphương pháp đó là phương pháp giải tích và phương pháp dùng hoạ đồ.Sau đây

ta trình bày theo phương pháp hoạ đồ véc tơ

*Đối với má phanh ngắn :

Ta có r01= 65,8 (mm)  1=16,660

rt = 200 (mm)  1=16,420

 1=229 (mm)  1=250 ,  0=900

-Các bước tiến hành vẽ hoạ đồ cho cơ cấu phanh nh sau :

+Qua điểm O bất kì dựng đường tròn (O,r01),(O,Rt)

+Vẽ cơ cấu phanh và xác định lực P1 tác dụng tại A

+Vẽ tâm chốt tỳ cố định xác định điểm O1 đặt lực U1

+Dựng hệ toạ độ X1O Y1 qua O1

+Dùng cung tròn (O,  1)

+Dùng tia OB lệch với trục OX1 một góc  1 cắt (O,  1) tại B

+Từ B kẻ một đường thẳng hợp với OB một góc  1 cắt phương kéo dài củalực P1 tại điểm O”

+Nối O với O1 ta có phương của lực U1

+Chọn P1 theo một tỷ lệ nhất định , thông qua hoạ đồ ta xác định được U1,P1

theo R1 đã biết trước

Hoạ đồ véc tơ của cơ cấu phanh xe IFA - W50L

R2 T2 X2

P2 U2 R2

-Chọn P1 = 100 (mm) từ trên hoạ đồ ta xác định được U1= 239,22 (mm)

-Tương tù nh guốc ngắn ta xác định được U2 = 1313,5 (KG)

2)Kiểm tra hiện tượng tự xiết của má phanh :

-Khi tính toán cơ cấu phanh cần tránh hiện tượng tự xiết cho má phanh.Hiệntượng tự xiết xay ra khi má phanh bị Ðp sát vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát

mà không cần lực ep P của dẫn động thuỷ lực lên guốc phanh

-Trường hợp này mômen phanh đứng về phương diện lý thuyết thì Mp   hay c.(Cos +.Sin )-. =0

  = c.Cos Sin

-Xét cho cơ cấu phanh trước có  = 16,660 ,  =229 (mm)

c :khoảng cách từ chốt đến tâm trống phanh c = 150 (mm)

  = 229150.Cos Sin1616,66,66 =0,77

  = 0,3 < 0,77

Nh vậy cơ cấu phanh trước không sảy ra hiện tượng tự xiết

-Bằng cách đơn giản sau ta có thể chứng minh được rằng không thể sảy ra hiệntượng tự xiết :

+Ở guốc trước khi ở vị trí cân bằng ta có

P1 + R1 + U1 = 0

Khi sảy ra hiện tượng tự xiết P1= 0  R1= -U1

+Nh vậy khi sảy ra hiện tượng tự xiết thì lực tổng hợp R1 sẽ đi qua tâm O1 củaguốc phanh hoặc đi xuống dưới tâm O1 của guốc phanh

+Căn cứ vào hoạ đồ ta thấy không thể sảy ra hiện tượng tự xiết với các số liệu

đã tính toán được

3)Kiểm nghiệm các thông số của má phanh :

-Đối với phanh guốc kích thước của má phanh được chọn trên cơ sở đảm bảocông ma sát riêng , áp suất trên bề mặt má phanh , tỷ số trọng lượng toàn bộ của

xe trên diện tích toàn bộ của các má phanh và chế độ làm việc của phanh

+G :Trọng lượng toàn bộ của xe khi đầy tải G = 10200 (KG)

+V0:Tốc độ cua xe khi bắt đầu phanh V0=60 (km/h) =16,67 (m/s)

+Fw: Diện tích toàn bộ của các má phanh của hệ thống phanh

Fw= i i

m

i.r b

1 0

Vậy ta có : L <  L thoả mãn điều kiện cho phép

b)Áp suất trên bề mặt má phanh :