Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh trên xe tải thaco hd360

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TẢI THACO HD360 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN XUÂN ĐẠI Đà Nẵng – Năm 2018 TĨM TẮT Tên đề tài: Khảo sát tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh xe tải THACO HD360 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tú Số thẻ SV: 103130091 Lớp: 13C4A Chương 1: Tổng quan hệ thống phanh xe Thaco HD360 Nội dung chương chủ yếu khái qt lên cơng dụng số yêu cầu loại hệ thống phanh khác sử dụng phổ biến ô tô Bên cạnh cịn đề cập thêm số kết cấu phận hệ thống phanh Chương 2: Giới thiệu xe Thaco HD360 Trong chương phần làm rõ thông số kỹ thuật xe, kiểu loại hệ thống hệ thống phanh, treo, nâng hạ cầu phụ hệ thống lái mà xe trang bị Qua giúp ta hiểu rõ loại xe Chương 3: Khảo sát hệ thống phanh Thaco HD360 Nội dung phần sâu khai thác thông số kỹ thuật đồng thời làm rõ nguyên lý làm việc kết cấu phận hệ thống phanh sử dụng xe Thaco HD360 Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Thaco HD360 Chương vào tính tốn xác định thơng số kiểm tra hiệu qua hệ thống phanh Chương 5: Chẩn đoán hư hỏng hệ thống phanh biện pháp khắc phục Nội dung chương chủ yếu trình bày số nguyên nhân gây hư hỏng thường gặp hệ thống phanh phương pháp khắc phục chúng ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thanh Tú Số thẻ sinh viên: 103130091 Lớp: 13C4A Khoa: Cơ khí giao thơng Ngành: Kỹ thuật khí Tên đề tài đồ án: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe tải THACO HD360 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu Các thơng số kỹ thuật xe phận hệ thống phanh xe ô tô Thaco HD360 từ tài liệu nhà chế tạo cung cấp Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Tổng quan hệ thống phanh ô tô Chương 2: Giới thiệu xe tải THACO HD360 Chương 3: Khảo sát hệ thống phanh xe THACO HD360 Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe THACO HD360 Chương 5: Các hư hỏng biện pháp khắc phục hệ thóng phanh xe THACO HD360 Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): - Tổng thể xe tải THACO HD360 (A3) - Bố trí chung hệ thống xe tải THACO HD360 (A3) Sơ đồ cấu phanh loại tang trống (A3) Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh xe THACO HD360 (A3) Kết cấu máy nén khí (A3) Kết cấu tổng van phân phối hai ngăn (A3) - Cơ cấu phanh bầu phanh (A3) Họ tên người hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2018 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Trưởng Bộ môn …………………… Người hướng dẫn LỜI NĨI ĐẦU Trong chương trình đào tạo Kỹ sư ngành Cơ Khí Giao Thơng đồ án tốt nghiệp thiếu, điều kiện tất yếu quan trọng mà sinh viên cần phải hoàn thành, để hiểu biết cách chặt chẽ nắm vững sâu ô tô Trong trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát hệ thống xe hay tổng thể xe việc quan trọng Điều củng cố kiến thức học, thể am hiểu kiến thức vận dụng lý thuyết vào thực tế cho hợp lý: Nghĩa lúc sinh viên làm việc cán kỹ thuật Hệ thống phanh hệ thống quan trọng tơ, dùng để giảm tốc độ ô tô dừng hẳn đến tốc độ theo yêu cầu người lái Giữ cho ô tô dừng ngang dốc thời gian lâu dài cố định xe thời gian dừng xe Đối với tơ, hệ thống phanh quan trọng đảm bảo cho tơ chuyển động an tồn tốc độ cao dừng xe tình nguy hiểm nhờ mà nâng cao suất vận chuyển, tăng tính động lực Trong tập đồ án tốt nghiệp em chọn thực đề tài “Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe tải THACO HD360” Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống ô tô nói chung hệ thống phanh xe THACO HD360 nói riêng; từ sâu nghiên cứu chun mơn Để hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy dành phần thời gian quý báu để bảo tận tình, giúp đỡ hướng dẫn em suốt thời gian thực đồ án Và em xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy, cô giảng dạy khoa khí giao thơng trường đại học bách khoa Đà Nẵng truyền đạt lại kiến thức quý báu từ đến chuyên mơn để em vận dụng hồn thành đồ án Tuy nhiên kiến thức hạn hẹp, chưa tiếp xúc nhiều với thực tiễn tài liệu tham khảo cịn q thời gian thực có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận lời dẫn thêm từ thầy Đà nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Thanh Tú i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung tập đồ án tơi thực hướng dẫn thầy giáo TS Lê Văn Tụy Các nội dung, kết đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức trước Những số liệu có nội dung thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Sinh viên thực Nguyễn Thanh Tú ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ Danh sách cụm từ viết tắt i ii iii v vii Trang Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại -2 1.1.1 Công dụng -2 1.1.2 Yêu cầu 1.2 Phân loại hệ thống phanh ô tô 1.2.1 Phân loại theo kết cấu cấu phanh 1.2.2 Phân loại theo hình thức dẫn động phanh -7 Chương GIỚI THIỆU VỀ XE TẢI THACO HD360 15 2.1 Các thông số kĩ thuật xe tải THACO HD360 15 2.2 Giới thiệu số hệ thống xe THACO HD360 - 17 2.2.1 Hệ thống lái - 17 2.2.2 Hệ thống treo - 18 2.2.3 Hệ thống phanh - 19 2.2.4 Hệ thống nâng hạ cầu sau - 21 Chương KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE THACO HD360 - 22 3.1 Giới thiệu chung hệ thống phanh xe THACO HD360 - 22 3.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phanh xe THACO HD360 - 24 3.2.1 Sơ đồ hệ thống phanh 24 3.2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống phanh xe THACO HD360 - 24 3.3 Kết cấu phận hệ thống phanh xe THACO HD360 - 27 3.3.1 Máy nén khí - 27 3.3.2 Bộ lắng lọc tách ẩm 28 3.3.3 Van bảo vệ bốn ngả 29 3.3.4 Tổng van phân phối 30 3.3.5 Van cấp xả nhanh - 32 3.3.6 Bầu phanh trước 33 3.3.7 Bầu phanh sau 34 iii 3.3.8 Cơ cấu phanh - 36 3.3.9 Cơ cấu điều chỉnh khe hở - 36 Chương TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH XE THACO HD360 - 38 4.1 Các thông số biết 38 4.1.1 Xác định tọa độ trọng tâm a, b - 38 4.1.2 Xác định mô men phanh yêu cầu 39 4.2 Xác định mô men phanh mà cấu phanh sinh 43 4.2.1 Các số liệu 43 4.2.2 Xác định mô men phanh cầu trước sinh 43 4.2.3 Xác định mô men phanh cấu phanh sau sinh 47 4.3 Xác định áp suất phanh 48 4.4 Kiểm tra hiệu phanh 50 4.5 Tính tốn kiểm tra cấu phanh 53 4.5.1 Kiểm tra bề rộng má phanh - 53 4.5.2 Kiểm tra điều kiện tự siết - 55 4.5.3 Tính cơng ma sát riêng 55 4.6 Giản đồ phanh tiêu đánh giá chất lượng hệ thống phanh 56 4.6.1 Giản đồ phanh 56 4.6.2 Các tiêu đánh giá hiệu phanh - 56 Chương CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE THACO HD360 - 59 5.1 Khí nén khơng tiếp tiếp chậm vào bình chứa hệ thống khí nén 59 5.2 Không tiếp khí nén vào bình chứa 59 5.3 Các van máy nén khí bị hở - 59 5.4 Bầu phanh khơng kín 59 5.5 Phanh yếu - 59 5.6 Phanh bị ăn đột ngột (phanh giật) - 60 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ BẢNG 2.1 Thông số kỹ thuật trang thiết bị xe tải THACO HD360 BẢNG 3.1 Thông số kỹ thuật hệ thống phanh xe tải THACO HD360 BẢNG 4.1 Giá trị lực phanh sinh cấu phanh cầu trước cầu sau theo hệ số bám với trường hợp xe đầy tải BẢNG 4.2 Giá trị mô men phanh sinh cấu phanh cầu trước cầu sau theo hệ số bám với trường hợp xe đầy tải BẢNG 4.3 Giá trị áp suất phanh cầu trước theo φ, Mp1 với trường hợp xe đầy tải BẢNG 4.4 Giá trị áp suất phanh cầu sau theo φ, Mp2 với trường hợp xe đầy tải BẢNG 4.5 Các thông số xe ứng với đầy tải BẢNG 4.6 Kết tính tốn Mp1, Mp2 tỷ số p=Mp1/Mp2 xe đầy tải HÌNH 1.1 Cơ cấu phanh trống guốc loại HÌNH 1.2 Cơ cấu phanh trống guốc loại HÌNH 1.3 Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại cường hóa) HÌNH 1.4 Cơ cấu phanh trống guốc loại (loại cam ép) HÌNH 1.5 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa lại má kẹp cố định HÌNH 1.6 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xy lanh cố định HÌNH 1.7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động – xy lanh má kẹp HÌNH 1.8 Các sơ đồ dẫn động phanh thủy lực HÌNH 1.9 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực tác dụng trực tiếp HÌNH 1.10 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân khơng HÌNH 1.11 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực trợ lực khí nén HÌNH 1.12 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực trợ lực bơm thủy lực HÌNH 1.13 Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực dùng bơm tích HÌNH 1.14 Sơ đồ dẫn động phanh khí nén HÌNH 1.15 Sơ đồ dẫn động phanh liên hợp thủy khí HÌNH 2.1 Sơ đồ tổng thể xe tải THACO HD360 HÌNH 2.2 Kết cấu cấu lái HÌNH 2.3 Sơ đồ hệ thống lái HÌNH 2.4 Hệ thống treo trước HÌNH 2.5 Hệ thống treo sau HÌNH 2.6 Kết cấu cấu phanh HÌNH 2.7 Cấu tạo cảu trục phụ nâng hạ HÌNH 3.1 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh khí nén xe tai THACO HD360 HÌNH 3.2 Kết cấu máy nén khí HÌNH 3.3 Kết cấu lắng lọc tách ẩm HÌNH 3.4 Kết cấu van bảo vệ bốn ngả HÌNH 3.5 Kết cấu tổng van phân phối HÌNH 3.6 Kết cấu van xấp xả nhanh HÌNH 3.7 Kết cấu bầu phanh trước HÌNH 3.8 Kết cầu bầu phanh sau bầu tích HÌNH 3.9 Kết cấu cấu phanh HÌNH 3.10 Kết cấu cấu điều chỉnh khe hở v HÌNH 4.1 HÌNH 4.2 HÌNH 4.3 HÌNH 4.4 HÌNH 4.5 HÌNH 4.6 HÌNH 4.7 HÌNH 4.8 HÌNH 4.9 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô (trường hợp xe đầy tải) Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô phanh (trường hợp xe đầy tải) Sơ đồ tính guốc phanh Biểu đồ phân bố áp suất má phanh Sơ đồ tính tốn cấu ép Đồ thị biểu diễn quan hệ áp suất phanh dòng trước dòng sau Đồ thị quan hệ hệ số phân phối lực phanh tối ưu hệ số bám Đồ thị quan hệ Mp2 theo Mp1 hệ số bám biến thiên Giản đồ phanh thực nghiệm vi MỞ ĐẦU Để đảm bảo cho xe ô tô q trình hoạt động an tồn mang lại hiệu cao, hệ thống phận hay chi tiết cấu tạo nên phải hoạt động tốt thật xác Hệ thống phanh số hệ thống quan trọng xe ô tô, làm nhiệm vụ giữ cho xe chuyển động ổn định theo hướng thay đổi hướng chuyển động cần thiết theo yêu cầu Nếu hệ thống phanh bị hư hỏng, gặp cố dẫn đến khả tơ bị hồn tồn tính điều khiển hoạt động khơng theo ý muốn người lái xe, nguyên nhân làm xảy tai nạn giao thông ảnh hưởng đến tính mạng người điều khiển xe người xung quanh Vì chi tiết hay phận hệ thống phanh nói riêng phải đảm bảo đủ độ bền chất lượng Chất lượng hệ thống phanh phụ thuộc nhiều vào cách bảo dưỡng sửa chữa, cơng việc bảo dưỡng cách làm tăng tuổi thọ hiệu hoạt động hệ thống phanh Vì vậy, để làm tốt cơng việc người kỹ thuật phải hiểu rõ nguyên lý làm việc kết cấu bên chi tiết hay phận hệ thống phanh, có biết hư hỏng để sửa chữa rút ngắn thời gian mang lại hiệu kinh tế Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe tải Thaco HD360 với mục đích phần làm rõ thông số kỹ thuật, kết cấu chi tiết phận nguyên lý làm việc cách bảo dưỡng hệ thống phanh nhằm đáp ứng yêu cầu đặt Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề sau: - Tổng quan hệ thống phanh xe Thaco HD360 Nội dung chương chủ yếu khái qt lên cơng dụng số u cầu loại hệ thống phanh khác sử dụng phổ biến tơ Bên cạnh cịn đề cập thêm số kết cấu phận hệ thống phanh - Giới thiệu xe Thaco HD360 Trong chương phần làm rõ thơng số kỹ thuật xe, kiểu loại hệ thống hệ thống phanh, treo, nâng hạ cầu phụ hệ thống lái mà xe trang bị - Khảo sát hệ thống phanh Thaco HD360 Nội dung phần sâu khai thác thông số kỹ thuật đồng thời làm rõ nguyên lý làm việc kết cấu phận hệ thống phanh sử dụng xe Thaco HD360 - Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Thaco HD360 Chương vào tính tốn xác định thơng số kiểm tra hiệu hệ thống phanh - Chẩn đoán hư hỏng hệ thống phanh biện pháp khắc phục Nội dung chương chủ yếu trình bày số nguyên nhân gây hư hỏng thường gặp hệ thống phanh phương pháp khắc phục chúng Ngoài mục đích nêu trên, đề tài giúp bạn đọc hiểu rõ hệ thống lái ô tô, đặc biệt hệ thống phanh khí nén xe tải Thaco HD360 Đà nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Phụ lục 4.3 Xác định áp suất phanh - Xác định áp suất cấu phanh trước: Từ công thức (4.29), ta có: Ph  Ph  MP = 1 + 2 A − B A + B l B Mà: P1 = Pd k (1 −  ) dk A l B P2 = Pd k (1 +  ) dk A D2 D1 Trong đó: Pd = p1 Pd = p 4  D l k  A   D1 l k1 B (1 −  )h1.   (1 +  )h1    B A   d k1   MP = p1  d k +  A − B A + B               D l k  A   D1 l k1 B (1 −  )h1.   (1 +  )h1    B A   d k1  Đặt: k1 =  d k +  A − B A + B               MP1 = P1.k1 [N.m] (4.30)  3,14.0,18 0,14  0,339 (1 + 0,35 )0,32.0,35     0, 038 0.558 k1 =  + 0,558 − 0,35.0,339        3,1416.0,18 0,14  0,558 (1 − 0,35 )0,32.0,35    0,038 0,339  +  0,558 + 0,35.0,339      k1 = 0,03764 Vậy ta có áp suất phanh cầu trước p1[N/m2], là: p1 = M p1 k1 [N/m2] Xác định áp suất cấu phanh sau: Tương tự ta thay giá trị ứng với cấu phanh sau vào cơng thức (6.30) ta nhận áp suất cấu phanh sau là: MP = p2.k2 [N.m] -  p2 = Phụ lục Mp k2 [N/m2] Với  3,1416.0,17 0,14  0,339 (1 + 0,35 )0,32.0,35    0,038 0.558  k2 =   + , 558 − , 35      3,1416.0,17 0,145  0,558 (1 − 0,35 ).0,32.0,35    0,038 0,339  +   0,558 + 0,35.0,339      k2 = 0,03477 Ứng với giá trị hệ số bám khác nhau, mơ men phanh khác ta có bảng sau: Bảng 4.3 Giá tri áp suất phanh cầu trước theo φ, Mp1 với trường hợp xe đầy tải φ 0,1 0,2 0,3 0,4 Mp1 [N.m] 1333,0 2888,3 4665,8 6665,6 k1 pp1=Mp1/k1 [N/m2] 0,03764 0,03764 0,03764 0,03764 35414,31 76733,73 123958,3 177087,9 φ 0,5 0,6 0,7 0,8 Mp1 [N.m] 8887,7 11332,0 13998,6 16887,5 k1 pp1=Mp1/k1 [N/m2] 0,03764 0,03764 0,03764 0,03764 236122,7 301062,6 371907,6 448657,8 Bảng 4.4 Giá tri áp suất phanh cầu sau theo φ, Mp2 với trường hợp xe đầy tải φ 0,1 0,2 0,3 0,4 Mp2 [N.m] 2446,3 4689,0 6728,0 8563,3 k2 pp2=Mp1/k1 [N/m2] 0,03477 0,03477 0,03477 0,03477 70357,54 134857,2 193498,9 246282,7 φ 0,5 0,6 0,7 0,8 Mp2 [N.m] 10194,9 11622,8 12847,1 13867,6 k2 pp2=Mp1/k1 [N/m2] 0,03477 0,03477 0,03477 0,03477 293208,6 334276,6 369486,7 398838,9 Phụ lục Hình 4.6 Đồ thị biểu diển quan hệ áp suất phanh dòng trước sau xe THACO HD360 + Đường - Biểu diễn quan hệ áp suất dòng sau hệ số bám trường hợp xe không tải + Đường - Biểu diễn quan hệ áp suất dòng sau hệ số bám trường hợp xe đầy tải + Đường - Biểu diễn quan hệ áp suất dòng sau trước trường hợp xe đầy tải: + Đường - Biểu diễn đặc tính lý tưởng + Đường - Biểu diễn quan hệ áp suất dòng sau trước trường hợp xe không tải 4.4 Kiểm tra hiệu phanh Khi người lái tác động lên bàn đạp phanh cấu hình thành mơmen ma sát, cịn gọi mơ men phanh Mp Nếu lúc phanh ngặt tất bánh xe đồng thời bị hãm cứng lực phanh đạt giá trị cực đại lực bám, tức là: Pp1 =  Z , Pp =  Z , hiệu phanh cao (4.31) Từ (4.27) viết: Pp1 Z1 hay: Pp1 Pp = = Pp Z2 = Pp1 + Pp Z1 + Z Z b +  hg = Z a −  hg = ma J p ma g = Jp g = (4.32) Ở ta tính tốn cho cấu phanh cầu trước cầu sau Vì cầu trước có cấu phanh, cầu sau có cấu phanh biểu thức (4.32), ta viết lại sau: Phụ lục p =  p = Pp1 Pp = Z1 / (b +  hg ) / = Z / ( a −  hg ) / Z b +  hg M p1 = = = Pp 2 Z 2 a −  hg M p Pp1 (4.33) (do tất bánh xe có bán kính rbx) Trong đó: + PP1, PP2 - Tương ứng lực phanh cấu phanh cầu trước cầu sau tạo + MP1, MP2 - Tương ứng mô men phanh cấu phanh cầu trước cầu sau tạo + Z1 , Z - Phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên lốp xe phanh tương ứng cầu trước cầu sau Để xác định quan hệ lý tưởng Pp1 Pp2 phụ thuộc vào hệ số bám mức Pp1 Z b +  h g = = độ chất tải xe ta sử dụng hệ số p = gọi hệ số phân phối Pp Z (a −  h g ) lực phanh ta thấy rằng: để đảm bảo hiệu phanh cao (khi sử dụng toàn trọng lượng bám xe) hệ số phân phối lực phanh p phải đại lượng thay đổi phụ thuộc vào trạng thái đường (cụ thể hệ số bám) mức độ chất tải xe (thể qua toạ độ trọng tâm) Đồ thị biểu diễn quan hệ thay đổi lý tưởng thể hình 4.6 Từ kết tính tốn ta tiến hành lập bảng xây dựng đường đặc tính lý thuyết Bảng 4.5 Các thơng số xe ứng với đầy tải Thông số G[KG] a[mm] b[mm] hg1[mm] rbx[mm] L [mm] Đầy tải 34000 3525 2165 1295 555 5690 Bảng 4.6 Kết tính tốn Mp1, Mp2 tỷ số p=Mp1/Mp2 xe đầy tải  0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 MP1 [Nm] 1333,0 2888,3 4665,8 6665,6 8887,7 11332,0 13998,6 16887,5 2446,3 4689,0 6728,0 8563,3 10194,9 11622,8 12847,1 13867,6 0,5449 0,6160 0,6935 0,7784 Mp2 [Nm] p=MP1/ Mp2 Phụ lục 0,8718 0,9750 1,0896 1,2178 1.400 Hệ số phân bố lực phanh βb 1.218 1.200 1.090 0.975 1.000 0.872 0.778 0.800 0.693 0.616 0.545 0.600 0.400 0.200 0.000 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Hệ số bám φ Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn quan hệ hệ số phân phối lực phanh tối ưu hệ số bám P = f() + Đường 1- Xe đầy tải; + Đường 2- P = const = tt 18000.0 16000.0 13867.6 14000.0 12847.1 11622.8 Mp2 [N.m] 12000.0 10194.9 10000.0 8563.3 8000.0 6728.0 6000.0 4689.0 4000.0 2446.3 2000.0 0.0 0.0 2000.0 4000.0 6000.0 8000.0 10000.012000.014000.016000.018000.0 Mp1 [N.m] Hình 4.8 Đồ thị quan hệ Mp2 theo Mp1 hệ số bám biến thiên từ 0,1 đến 0,8 + Đường - Biểu diển quan hệ Mp1 Mp2 theo hệ số bám ứng với xe đầy tải + Đường - Biểu diễn quan hệ Mp1 Mp2 áp suất p1= p2 Phụ lục Trong mô men phanh thực tế cấu phanh tạo quan hệ tuyến tính qua gốc toạ độ: Mpt = p1 (4.34) Mps = p2 (4.35) Trong đó: p1, p2 - Tương ứng áp suất phanh bầu phanh trước, sau; Khi khơng có điều chỉnh lực phanh thì, áp suất phanh bầu phanh trước bầu phanh sau phanh khẩn cấp nhau, tức là: p1 = p2 Khi ta có : M pt p = (4.36) M ps Với kết phần tính mô men phanh sinh cấu phanh, ta có: - Tỷ số mơ men phanh : ptt = M pt M ps = 14166, = 1,342 10556, - Hệ số góc đường thẳng (4.35) : ptt = (4.37) M pt M ps = 1,342 Từ quan hệ (4.32) (4.36) ta có: M pt M ps = b +  hg (a −  hg ) = 1,342 Thay số liệu vào biểu thức (4.37) giải được:  = 0,63 Ta thấy lực phanh sinh phanh tỷ lệ với lực bám cầu hệ số bám  = 0,63 Từ đồ thị nhận hình 4.6 hình 4.7 với số bám  = 0,63 xe THACO HD360 khơng cần dùng điều hịa lực phanh thỏa mãn 4.5 Tính tốn kiểm tra cấu phanh 4.5.1 Kiểm tra bề rộng má phanh Kiểm tra bề rộng má phanh thông qua kiểm tra áp suất bề mặt ma sát thông qua tải trọng riêng quy ước (thông số đánh giá gián tiếp) Chiều rộng má phanh b tính cho phanh với lực phanh cực đại, áp suất bề mặt ma sát q không lớn 2,0 MPa [MN/m2] tải trọng riêng quy ước: m g p = a   p (4.38) F Trong đó: ma, g: khối lượng toàn xe gia tốc trọng trường F: tổng diện tích tất má phanh ô tô F = Ft + Fs Với Ft tổng diện tích tất má phanh cầu trước 8. b. Ft = 180 8.116.b.3,14 Ft = = 16,188.b [m2] 180 Phụ lục Fs - Diện tích má phanh sau Giả thiết bề rộng má phanh cấu trước sau nhau, ta có: Fs = 1,5.Ft  F = 2,5.Ft = 2,516,188.b = 40,47.b [m2] (4.39) Từ (4.38) ta có: m g 34000  9,81 p= a =  0, 25.106 F 40, 47.b b 34000  9,81 40, 47  0, 25.106 [m] [mm]  b  0,033 [m] hay b  33 Như bề rộng má phanh cấu phanh trước 160 (mm) cấu phanh sau 170 (mm) bảo đảm Kiểm tra bề rộng má phanh thông qua áp suất bề mặt má phanh qt theo công thức: q= MP .b.r t  b  q  Mp (4.40)  rt  q  Trong đó: MP : mơ men guốc phanh má phanh tạo Với cấu phanh cầu trước: Mp1t = Mp2t = 9704,02 [N.m] Với cấu phanh cầu sau: Mp1s = Mp2s = 8964,88 [N.m] : hệ số ma sát má phanh trống phanh;  = 0,35 rt: Bán kính tang trống; rt = 207 [mm] = 1160 [q]: Áp suất trung bình cho phép bề mặt ma sát trống phanh; Áp suất cho phép bề mặt má phanh phụ thuộc nguyên liệu má phanh trống phanh Áp suất thay đổi giới hạn rộng Đối với má phanh dùng cho ơtơ áp suất trung bình cho phép phanh với cường độ cực đại 2 nằm giới hạn từ 1,5  MN/m Ta chọn [ q tb ] = [MN/m ] Ở mô men phanh cấu phanh cầu trước lớn mô men phanh cấu phanh cầu sau nên ta kiểm tra bề rộng má phanh với trường hợp cấu phanh cầu trước: b M P1t 10344, 4.180 = = 0,166 .rt  q  0,35.0, 212.116.3,14.2.106 [m] Hay b ≥ 166 [mm] So điều kiện ta thấy bề rộng má phanh cấu phanh trước cấu phanh sau 170 (mm) thỏa mãn Phụ lục 4.5.2 Kiểm tra điều kiện tự siết Hiện tượng tự siết tượng má phanh tự siết vào trống phanh lực ma sát mà không cần tác dụng lực dẫn động Từ (4.20) ta có cơng thức Mp1,2 = Ph/(A  B) Đối với phanh guốc, tượng tự siết vào trống phanh xảy mẫu số không Để tránh tượng phải đảm bảo điều kiện: A −  B     A B (4.41) Với: A = 0,558 ; B = 0,339 hệ số kết cấu cấu phanh Thay số liệu vào (4.41) ta được: < 0,558   < 1,64 0,339 So với giá trị hệ số ma sát má phanh tang trống  = 0,32÷ 0,38 Như tượng tự siết khơng xảy 4.5.3 Tính công ma sát riêng Công ma sát riêng (lms) tỷ số công ma sát sinh phanh ô tô máy kéo từ tốc độ cực đại đến dừng tổng diện tích (F) tấtcả má pha Ta có cơng thức tính cơng ma sát riêng : lms = ma Va 2 F (4.42) Trong : Ga - tải trọng tồn xe Ga = 34000 (KG) Va - Vận tốc ôtô bắt đầu phanh Với điều kiện thực tế, ta chọn Va= 50 (km/h) để tính tốn Va = 40 (km/h) = 11,11 (m/s) F - Tổng diện tích má phanh F = Ft + Fs = 16,188.(bt + bs) = 16,188.(0,16 + 0,17) = 5,3420 [m2] Thay giá trị vào (6.43):  lms = ma Va 34000  9,8113,89 = = 602,308 F  5,3420 [J/m2] lms = 602,308 [J/cm2] Đối với xe tải trị số công ma sát riêng cho phép cấu phanh nằm khoảng 600800J/cm2  lms < [lms] = (600  800) [J/cm2]  Kết cấu má phanh thoả mãn công ma sát riêng Phụ lục 4.6 Giản đồ phanh tiêu đánh giá chất lượng hệ thống phanh 4.6.1 Giản đồ phanh Để xác định quãng đường phanh thực tế cần nghiên cứu trình phanh qua đồ thị thực nghiệm thể quan hệ lực phanh Pp sinh bánh xe (hoặc mômen phanh Mp) với thời gian t Đồ thị giản đồ phanh Giản đồ phanh xác định thực nghiệm qua giản đồ phanh phân tích thấy chất trình phanh Hình 4.9 Giản đồ phanh thực nghiệm Trong : + t1: thời gian phản xạ người lái tức từ lúc thấy chướng ngại vật lúc tác dụng vào bàn đạp phanh Thời gian t1 thường nằm giới hạn t1 = 0,3  0,8 [s] Ta chọn t1 = 0,4 [s] + t2: thời gian chậm tác dụng hệ thống phanh, tức từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh má phanh ép sát vào trống phanh Ta chọn t2 = 0,3 [s] + t3: thời gian tăng (biến thiên) lực phanh tăng gia tốc chậm dần Thời gian phanh khí nén khoảng 0,5  1,0 [s] Ta chọn t3 = 0,5 [s] + t4: thời gian phanh hoàn toàn, ứng với lực phanh cực đại Thời gian xác định theo công thức (4.43) Trong thời gian này, lực phanh Pp gia tốc chậm dần j không đổi v1 t4 =  v2  i dv  i (v1 − v ) =  g  g (4.43) + t5: thời gian nhả phanh, lực phanh giảm đến Thời gian phanh khí nén t5 = 1,5  2,0 [s] Ta chọn t5 = 1,5 [s] 4.6.2 Các tiêu đánh giá hiệu phanh Để đánh giá chất lượng q trình phanh dùng tiêu sau: quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh, lực phanh 4.6.2.1 Gia tốc chậm dần phanh Gia tốc chậm dần phanh tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng hệ thống phanh Để đảm bảo trình phanh xe có thời gian phanh nhỏ quãng đường phanh ngắn gia tốc phanh lớn tính theo cơng thức sau:  g jpmax = (4.44) i Phụ lục Với i hệ số ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay ô tô, ngắt ly hợ theo giả thiết chọn i  Thay số liệu vào (4.44) ta được: jpmax = .g = 0,63.9,81 = 6,18 [m/s2] => jpmax = 6,18 [m/s2] > [jpmax] = 5,5 [m/s2] 4.6.2.2 Thời gian phanh Thời gian phanh tiêu để đánh giá hiệu phanh Thời gian phanh nhỏ chất lượng phanh tốt Ðể xác định thời gian phanh ta có: dv  g j= = (4.45) dt  i   dt = i dv  g Để xác định thời gian phanh nhỏ cần tích phân giới hạn từ thời điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v1 tới thời điểm ứng với vận tốc v2 cuối trình phanh: v1 tpmin = t4 =  i dv   g v2 =  i (v1 − v )  g (4.46) Khi phanh xe đến lúc dừng hẳn v2 = δi = 1, đó: tpmin = v1  g (4.47) Trong : v1: Vận tốc xe ứng với thời điểm bắt đầu phanh v1 = 40 [Km/h] = 11,11 [m/s]  tpmin = v1 j p max = 11,11 = 1,8 [s] 6,18 Khi xe dừng hoàn toàn nhả phanh thời gian t5 khơng ảnh hưởng đến quãng đường phanh nhỏ Như vậy, trình phanh kể từ người lái nhận tín hiệu xe dừng hẳn bằng: t = t1 + t2 + t3 + t4 = 0,4 + 0,3 + 0,5 + 1,8 = [s] 4.6.2.3 Quãng đường phanh Quãng đường phanh tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh xe Cũng mà tính kỹ thuật xe, nhà chế tạo thường cho biết quãng đường phanh xe ứng với vận tốc bắt đầu phanh định So với tiêu khác quãng đường phanh tiêu mà người lái xe nhận thức cách trực quan dể dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử trí tốt phanh xe đường Để xác định quãng đường phanh nhỏ ta có: dv  g dS = dS dt i  g dS Hay : v.dv = (4.48) i Quãng đường phanh nhỏ xác định cách tích phân dS giới Phụ lục hạn từ thời điểm ứng với tốc độ bắt đầu phanh v1 đến với thời điểm ứng với vận tốc cuối q trình phanh Ta có : v v   S =  i v.dv = i  v.dv  g  g v v 1 2 i 2 S = (v1 − v ) (4.49) 2. g Khi phanh đến lúc xe dừng hẳn v2 = 0:  v S = i (4.50) 2. g Với δi = 1; v1 = 11,11 [m/s]; φ = 0,63; g = 9,81 [m/s2] Thế vào ta được: 1.11,112 Smin = = 9,99 [m] 2.0,63.9,81 Quãng đường phanh thực tế tính từ tác dụng vào bàn đạp phanh xe dừng hẳn xác định theo công thức: k v S = v1 t2 + s = v1 t2 + ks Smin (4.51) 2. g Trong đó: ks: hệ số hiệu đính qng đường phanh, xác định thực nghiệm, ks = 1,4  1,6 Ta chọn ks = 1,4 Thế vào (4.51), ta được: S = 11,11 0,3 + 1,4.9,99= 17,3 [m] Vậy theo tiêu chuẩn qui định quãng đường phanh cho phép xe qui định theo TCVN phù hợp Phụ lục Chương CÁC HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE THACO HD360 5.1 Khí nén khơng tiếp tiếp chậm vào bình chứa hệ thống khí nén Trường hợp bị rị khí, cụ thể trường hợp sau: - Hỏng ống mềm ống dẫn trường hợp ta khắc phục cách thay ống bị hỏng - Lỏng mối bắt chặt chổ nối ống dẫn, ống mềm đầu nối ống, thay chi tiết hỏng mối nối bịt kín - Bình chứa khí nén bị hở Ta phải tiến hành thay bình chứa để đảm bảo an tồn 5.2 Khơng tiếp khí nén vào bình chứa - Bộ điều chỉnh áp suất điều chỉnh sai Sử dụng vít điều chỉnh để điều chỉnh điều chỉnh áp suất, cần thiết thay điều chỉnh áp suất - Tắc ống dẫn đoạn từ điều chỉnh áp suất đến khối van bảo vệ Xem xét ông dẫn, cách tháo ống dẫn, thổi khí nén áp suất cao, ống có chổ bị cơng, gãy thay ống 5.3 Các van máy nén khí bị hở Các van bị hở làm giảm áp suất hệ thống dẫn động phanh Nguyên nhân việc độ kín mịn tự nhiên van Vì vậy, qua quảng đường chạy từ 40.000 - 50.000 (km) phải tháo nắp đậy máy nén để kiểm tra độ kín van, củng độ làm pít tơng, lị xo đế van Những van khơng đảm bảo độ kín phải rà lại đế, đế bị mài mịn nhiều phải thay Những van phải rà tạo vành tiếp xúc liên tục 5.4 Bầu phanh khơng kín Bầu phanh bị hở thường màng chắn bị rách Thời gian sử dụng màng chắn hai năm Sau thời gian này, dù màng chắn nguyên củng nên thay Cần phải kiểm tra độ kín khít bầu phanh vào kỳ bảo dưỡng nước xa phòng Việc kiểm tra tiến hành sau: Nạp đầy khơng khí vào bầu phanh cách đạp lên bàn đạp phanh Bơi nước xà phịng lên mép bầu phanh, chổ bắt bu long, cán bầu phanh chổ nối ống dẫn Nếu chổ bị hỡ xuất bọt xà phịng Để khắc phục, phải siết chặt lại tất bu long bắt nắp màng chắn Nếu rị, thay màng chắn 5.5 Phanh yếu Guốc phanh bị dính dầu sẻ làm giảm hệ số ma sát trống phanh guốc phanh làm giảm hiệu phanh Ta khắc phục cách: Lấy guốc phanh ngâm vào ét xăng 25 - 35 phút, đánh bề mặt làm việc guốc bàn chải thép, phận khác phải rửa dầu lửa Áp suất bầu phanh không đủ Ap suất bầu phanh không thấp - (kG/ cm2) Áp suất khơng đủ bị rị khí khơng khí khơng vào bình chứa khí nén Vì vậy, trước cho xe chạy, người lái phải kiểm tra áp suất khơng khí hệ thống qua đồng hồ áp suất Phụ lục Tuyệt đối khơng tắt động xe xuống dóc dài, lượng khơng khí cần thiết để phanh cần nhiều bình chứa khơng đủ cấp động không làm việc Áp suất bình chứa thường bị giảm ép mạnh lên bàn đạp phanh, áp suất bầu phanh lúc phải áp suất bình chứa, áp suất thấp có nghĩa hệ thống khí nén bị hỏng Thời gian giảm áp suất bầu phanh nhả bàn đạp khơng vượt q giây Nắp máy nén khí bắt khơng chặt Nắp đậy máy nén khí q trình làm việc bị hỏng Do suất máy nén khí bị giảm áp suất hệ thống củng bị giảm xuống theo Qua lần bảo dưỡng kỹ thuật ô tô phải kiểm tra độ kín khít nắp đậy, cần thiết siết lại bu lơng, lực siết phải 11,7 - 16,6 (Nm) Phải siết chặt bu lông tuần tự, từ từ, tay siết làm hai đợt : đợt đầu siết sơ bộ, đợt sau siết chặt Điều chỉnh tồn cụm phanh khơng đúng, việc điều chỉnh toàn cụm phanh tiến hành sau tháo phanh, thay guốc má phanh Khi tâm trống phanh tâm má phanh không trùng phải điều chỉnh Nếu điều chỉnh khơng làm cho hiệu phanh giảm xuống Tuyệt đối không để ô tô làm việc với phanh điều chỉnh không Trước điều chỉnh phanh, cần kiểm tra xem ổ bi moay bánh xe có xiết khơng, trường hợp cần thiết phải điều chỉnh lại Điều chỉnh cục cụm phanh bị sai lạch Trường hợp khe hở guốc trống phanh nhỏ cần phải tiến hành điều chỉnh cục bộ, không chúng sẻ bị mòn.Phanh ăn bánh xe Phanh ăn bánh thường xảy trường hợp điều chỉnh phanh không Để tránh tượng cần phải điều chỉnh lại Má phanh trống phanh bị mòn Má phanh trống phanh bị mòn sớm quy định thường việc bảo dưởng không chu đáo phanh bánh xe Cần phải nhớ rằng, với phanh tốt đảm bảo an toàn vận hành Người lái xe phải biết điều chỉnh phanh kịp thời, làm phanh khỏi bụi bẩn kiểm tra độ bắt chặt tất chi tiết phanh Khơng cho phép dùng má phanh bị mịn q nhiều, khoảng cách từ bề mặt má phanh tới đầu đinh tán nhỏ 0,5 mm phải thay má Chú ý không để dầu nhờn vào guốc phanh, má phanh bị dính dầu khó phục hồi tính chất ma sát ban đầu cảu băng cách lau hay rửa Khi bôi trơn trục cam nha, trường hợp củng không tra mỡ thừa thải, mở thừa rơi vào má phanh 5.6 Phanh bị ăn đột ngột (phanh giật) Lò xo hồi vị bị gãy Lị xo hồi vị có độ cứng đảm bảo êm dịu phanh Nếu lị xo bị gãy guốc phanh luôn trạng thái dãn, không ép vào trống phanh Khi phanh, khí nén nạp vào bầu phanh, guốc bị ép tức thời vào trống phanh, gây phanh đột ngột Để khắc phục hư hỏng này, phải thay lò xo bị gảy lò xo loại hay có độ cứng tương tự Má phanh bị gãy Má phanh bị gãy bắt với guốc phanh khơng tốt Nếu tiếp tục sử dụng má phanh mà khoảng cách từ bề mặt tới đầu đinh tán nhỏ 0,5 mm làm gãy má phanh.Má phanh bị gãy gây tượng kẹt phanh Phải thay má phanh bị mịn Phụ lục Hành trình tự bàn đạp phanh không quy định Trị số hành tự bàn đạp phanh phải nằm khoảng 10 - 15 (mm) Không đảm bảo hành trình tự làm cho phanh bị dật Để khắc phục phải điều chỉnh lại hành trình tự bàn đạp KẾT LUẬN Sau ba tháng tập trung làm việc nghiêm túc, cộng với hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn TS Lê Văn Tụy em hoàn thành xong đồ án Trong Đồ án mình, em giới thiệu nội dung hệ thống phanh nói chung hệ thống phanh dẫn động khí nén nói riêng, tiếp em sâu vàu phân tích ngun lý hoạt động hệ thống phanh, cấu tạo nguyên láy hoạt động chi tiết chính, tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh khí nén xe tải THACO HD360 cuối phân tích nguyên nhân hư hỏng biện pháp khắc phục hư hỏng Nhìn chung, hệ thống phanh xe tải THACO HD360 đời hệ thống phanh hồn thiện có phần phức tạp việc phân tích tìm hiểu củng có phần khó khăn Tuy nhiên, thời gian làm đồ án có hạn mà khối lượng cơng việc nhiều, thân em tìm hiểu cố gắng nhiều cơng việc củng khơng thể tránh khỏi sai sót lần phải giải khối lượng công việc tương đối lớn phức tạp, mong thầy, cô thông cảm Cuối em xin chân cảm ơn thầy giáo hướng dẫn TS Lê Văn Tụy nhiệt tình giúp đỡ em suốt thời gian làm đồ án, thầy cô giáo khoa Cơ khí Giao thơng trang bị cho em kiến thức thời gian trường Phụ lục TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Nguyễn Hoàng Việt THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG Ô TÔ Tài liệu lưu hành nội khoa Cơ Khí Giao Thơng Đại Học Bách Khoa Đại Học Đà Nẵng, 1998 TS Trần Thanh Hải Tùng CHẨN ĐỐN TRẠNG THÁI KỸ THUẬT Ơ TƠ Bài Giảng mơn học dùng cho sinh viên ngành Cơ Khí Giao Thơng Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN Ơ TƠ MÁY KÉO TẬP III Nhà xuất Đaih Học Trung Học chuyên nghiệp Hà Nội, 1985 Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng LÝ THUYẾT Ô TÔ MÁY KÉO Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2000 Catalog xe tải THACO HD360 Phụ lục ... phận hệ thống phanh sử dụng xe Thaco HD360 - Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe Thaco HD360 Chương vào tính tốn xác định thơng số kiểm tra hiệu hệ thống phanh - Chẩn đoán hư hỏng hệ thống phanh. .. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE THACO HD360 - 22 3.1 Giới thiệu chung hệ thống phanh xe THACO HD360 - 22 3.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phanh xe THACO HD360 - 24 3.2.1 Sơ đồ hệ thống. .. đề tài ? ?Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống phanh xe tải THACO HD360? ?? Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống tơ nói chung hệ thống phanh xe THACO HD360 nói