Đảm bảo nạp nhanh và đầy các bình chứa ngay sau khi khởi động động cơ
Giữ cho áp suất trong hệ thống không giảm quá giới hạn cho phép khi phanh liên tục hay có dò rỉ nhỏ mà máy nén không phải thờng xuyên làm việc.
Theo các điều kiện trên, năng suất khối lợng của máy nén Qm thờng đợc chọn bằng 4 ữ 6 lần lợng khí nén tiêu thụ trong một phút, tức là:
Qm = (4 ữ 6)mt
Trong đó: mt - lợng khí nén tiêu thụ trong một phút, đợc tính nh sau: mt = mk.α [Kg/ph]
ở đây:α - Số lần phanh ngặt trong một phút. Khi tính toán có thể thừa nhận α =1.
mk = ptVt/(RT) - Khối lợng không khí, tiêu thụ cho một lần phanh, Kg.
pt - áp suất không khí trong các bầu phanh khi phanh, Pa. R - hằng số riêng của khí, J/(Kg.Ko)
T - Nhiệt độ tuyệt đối, Ko.
Khi tính toán thừa nhận: pt = 7.105 Pa, R = 287,14 J/(Kg.Ko), T = 293oK. Nh vậy, năng suất thể tích cần thiết của máy nén sẽ là:
Qv = Qm.RT/pv
ở đây: pv - áp suất không khí ở đầu vào của máy nén, thờng bằng áp suất khí quyển, tức là: pv = 0,1 MPa.
Máy nén trang bị cần phải có năng suất thể tích tối thiểu bằng giá trị Qv tính đợc. Nếu không có số liệu về năng suất của máy nén, thì có thể tính kiểm tra theo các thông số kết cấu của nó theo công thức:
ở đây: i - Số lợng xi lanh của máy nén khí d - Đờng kính xi lanh, cm
S - Hành trình piston, cm
n - Số vòng quay của trục máy nén, vg/ph
ηv - Hiệu suất truyền khí của máy nén. Đối với máy nén dùng trên ôtô: ηv = 0,50 ữ 0,75.
b. Tính toán van phân phối:
+ Sơ đồ tính: nh trên hình 1.102.
+ Nhiệm vụ: Xác định các thông số kết cấu chính, đảm bảo cho van có đờng đặc tính tĩnh cần thiết, nh: đờng kính (D) của piston hay màng tỷ lệ, độ cứng (C)
] / [ 4000 2 ph l Sn d i Q v mn η π = (1.62) (1.63)
và lực nén ban đầu (F30) của lò xo tỷ lệ 3, hay ngợc lại: xây dựng, kiểm tra và đánh giá đờng đặc tính tĩnh của van, khi đã biết trớc các thông số kết cấu của nó.
+ Các số liệu cần biết trớc:
- Hành trình Sbđmax của bàn đạp, lực Pbđmax cần tác dụng lên bàn đạp - Khe hở h0 giữa van 1 và cần piston 2
- Dịch chuyển hmax của van 1
- áp suất max của không khí trong bình chứa pbc và ở đầu ra của van phân phối pmax (thờng thờng pmax = pbc và khi tính toán lấy bằng 0,6 MPa = 6 Kg/cm2).
- Vùng không nhạy và khả năng thông qua của van (khả năng thông qua của van phụ thuộc vào diện tích tiết diện cửa và đờng kính van - đợc xác định khi tính toán động lực học).
+ Trình tự tính toán: Tính toán van phân phối đợc tiến hành theo từng đoạn của đờng đặc tính tĩnh (Hình 1.103).
Hình 1.102. Sơ đồ tính toán van phân phối.
Hình 1.103. Đặc tính
Đoạn oa tơng ứng với dịch chuyển của piston tỷ lệ và bàn đạp từ vị trí ban đầu đến vị trí mà khi đó van 1 (hình 1.102) bắt đầu mở. Đoạn này là vùng không nhạy ban đầu của van. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đoạn ab biểu diễn quá trình tăng áp suất pC trong khoang C: khi van 1 mở và bàn đạp dịch chuyển từ vị trí Sa đến Sb.
Đoạn bc tơng ứng với hành trình trả của bàn đạp từ Sb đến Sc. Trong khoảng này áp suất trong khoang C cha kịp giảm xuống. Đây là vùng không nhạy thứ hai của van.
Đoạn cd biểu diễn quá trình giảm áp suất pC khi bàn đạp tiếp tục trở về vị trí ban đầu.
Từ sơ đồ tính toán van (hình 1.102), dựa vào quan hệ động học và động lực học giữa các chi tiết, ta có thể viết đợc các phơng trình sau ;
- Phơng trình dịch chuyển của bàn đạp: Sbd =(x+h+h0)ibd
ở đây: ibđ = r2/r1 - Tỷ số truyền của bàn đạp; x - Biến dạng của lò xo tỷ lệ 3; h - Dịch chuyển (độ mở) của van 1;
h0 - Khe hở ban đầu giữa van 1 và đầu piston 2. - Phơng trình cân bằng lực tác dụng lên piston 2:
Pbdibd = D pC ±R
4 2
π
ở đây: pC - áp suất không khí trong khoang C của van;
R - Lực cản chuyển động của piston 2 và van 1. Trong trờng hợp tổng quát: R = R0 + R1 + R2
ở đây: R0- Lực cản chuyển động của piston 2 (khi van 1 cha mở). Lực này bằng tổng lực ma sát khô giữa piston và xi lanh (Rms0) và lực của lò xo trả (Rlx), tức là R0 = Rms0 + Rlx;
R1= [àπd1l1pB + π(d32 - d12)(pB - pC)/4] - Lực cản chuyển động của van 1, ở đây:
pB = pbc = pmax - áp suất trong khoang B, bằng áp suất trong bình chứa. à - Hệ số ma sát giữa vòng cao su làm kín và thành xi lanh (thờng
à = 0,08). l1 - Chiều rộng vành tiếp xúc giữa vòng cao su làm kín của van 1 với thành xi lanh.
d1, d3 - Đờng kính tơng ứng của trụ trợt và đờng kính ngoài của đế van của van 1.
Chiều rộng của đế van và các đờng kính d1và d3 đợc chọn nh thế nào để áp suất pB có thể ép chặt van 1 xuống đế van. áp suất tiếp xúc giữa van và đế thờng lấy bằng (1,25 ữ 1,30)pB khi pC = 0. Lực cản chuyển động của van khi không có sự chênh lêch áp suất trong các khoang, tức là khi pC = pB = pBC rất nhỏ. Vì thế, khi tính toán thực tế R1 thờng đợc bỏ qua vì không đáng kể.
(1.64)
R2- Lực cản chuyển động của piston 2 sinh ra do vòng làm kín bằng cao su bị khí nén ép lên thành xi lanh. Nếu ký hiệu, l2 là chiều rộng vành tiếp xúc giữa vòng làm kín và xi lanh, thì: R2 = àπDl2pc. Nếu chi tiết 2 có dạng màng thì R2 =0. Nh vậy có thể viết:
R ≈ R0 + R2 = Rms0 + Rlx + àπDl2pC
áp dụng các công thức trên cho từng đoạn của đờng đặc tính, ta xác định đợc: