Van năy còn có tâc dụng để cấp nhanh không khí văo câc bầu phanh khi phanh vă xả nhanh không khí ra khỏi bầu phanh khi nhả phanh.
1 2
3 4 5 6 7
A
C B
Hình 3.12. Van cấp vă xả nhanh
1. Thđn van; 2. Vòng lăm kín; 3. Lò xo hồi vị; 4. Đĩa lò o; 5. Vòng đệm; 6. Van; 7. Nắp van
Nguyín tắc hoạt động
Khi đạp phanh khí nĩn từ bình chứa đi đến van qua đƣờng A ĩp lò xo (3) xuống, đóng đƣờng thông giữa khí quyển với câc bầu phanh, mở van (6) cấp nhanh khí nĩn đến câc bầu phanh qua câc đƣờng B vă C thực hiện quâ trình phanh bânh xe lại.
Khi nhả phanh âp suất ở đầu văo giảm đi, lò xo (3) hồi vị van (6) về vị trí ban đầu mở đƣờng thông giữa câc bầu phanh với khí quyển, thực hiện quâ trình xả
Hình 3.13. Cấu tạo van rơ-le
Nguyín tắc hoạt động
- Khi chưa đạp phanh
Khí nĩn từ tổng phanh chƣa cấp đến buồng A. Van nạp ở trạng thâi đóng, khí nĩn ở buồng E không thể cấp cho buồng D đƣợc. Đồng thời lúc năy ty van không tiếp xúc đế van nín buồng D nối thông với cửa xả giúp khí nĩn từ bầu phanh đƣợc xả ra sau quâ trình phanh.
- Khi phanh cục bộ (ră phanh)
Ở vị trí năy, băn đạp phanh chỉ nhấn xuống một phần nín lƣợng khí nĩn cấp xuống buồng A không phải tối đa. Khi đó, piston của van di chuyển xuống lăm cho ty van di chuyển xuống chặn kín đế van vă đẩy van nạp xuống lăm cho buồng E thông với buồng D vă cấp khí nĩn cho bầu phanh hoạt động. Đƣờng a có tâc dụ trích một lƣợng khí nĩn từ buồng D đến buồng B nhằm tạo ra lực đối khâng kết hợp với lò xo đẩy piston lín một đoạn. Khi đó van nạp vă ty van cũng di chuyển lín sao cho van nạp đóng kín buồng E vă ty van còn ĩp văo đế van. Khi đó âp suất trong buồng D lă không đổi giúp lâi xe có thể ră phanh.
Khí nĩn cấp đƣợc cấp tối đa văo buồng A, ĩp piston vă ty van di chuyển xuống, ty van đẩy van nạp xuống tối đa. Khi đó khí nĩn từ buồng E cấp cho buồng D lă tối đa giúp lâi xe thực hiện quâ trình phanh khẩn cấp.
3.2.4. Van điều khiển phanh đỗ
Van điều khiển phanh đỗ lă một bộ phận của hệ thống phanh đỗ có nhiệm vụ cấp vă xả khí nĩn đến buồng phanh đỗ của bầu phanh kĩp để thực hiện quâ trình đỗ xe. Khi cấp khí nĩn xuống buồng phanh đỗ thì hệ thống phanh đỗ đƣợc nhả ra, xe có thể di chuyển đƣợc. Ngƣợc lại, khi xả khí nĩn từ bầu phanh đỗ thì xe chuyển sang trạng thâi đỗ, không di chuyển đƣợc.
Hình 3.14. Sơ đồ điều khiển phanh đỗ
Van điều khiển phanh đỗ còn đƣợc xem lă một phanh khẩn cấp trong trƣờng hợp tổng phanh bị hỏng khi xe đang di chuyển. Trong trƣờng hợp khẩn cấp đó, lâi xe có thể kĩo van điều khiển phanh đỗ để xe dừng lại, giảm nguy cơ gđy tai
Hình 3.15. Van điều khiển phanh đỗ
1. Tay kĩo, nhả phanh đỗ; 2.Gioăng lăm ín; 3. Ty van; 4. Thđn van; 5. Van cấp khí; 6. Van xả.
Nguyín tắc hoạt động
Khi chƣa hoạt động, van cấp khí (5) ĩp văo thđn van (4) lăm kín không cho khí nĩn từ ngõ văo thông với ngõ ra, đồng thời va xả đƣợc mở để xả khí nĩn còn dƣ trong ngõ ra ra ngoăi môi trƣờng.
Khi hoạt động, nhấn tay kĩo, nhả phanh đỗ (1) xuống, van cấp khí (5) di chuyển xuống ĩp văo van xả (6) không cho khí nĩn trong van thoât ra ngoăi. Đồng thời, nối thông ngõ văo vă ngõ ra cấp hơi xuống bầu phanh đỗ để nhả phanh đỗ.
Hình 3.16. Cơ cấu chấp hănh
3.3.1. Bầu phanh đơn
Hình 3.18. B u phanh hi chưa tâc dụng
Hình 3.19. B u phanh khi tâc dụng
Khi đạp phanh, khí nĩn văo đầu nối đƣờng khí nĩn (1) ĩp măng bầu phanh (3) về phía trƣớc đẩy đĩa đỡ măng (4), cần đẩy bầu phanh (6), đầu nối cần đẩy (10) về phía trƣớc tâc dụng lín cânh tay đòn trín trục cam phanh để thực hiện quâ trình phanh. Khi nhả phanh, khí nĩn theo đầu nối đƣờng khí nĩn (1) thoât ra ngoăi bầu phanh, lò xo hồi vị (8) đẩy đĩa đỡ măng (4), cần đẩy bầu phanh (6), đầu nối cần đẩy (10) về vị trí ban đầu.
3.3.2. Bầu phanh kĩp
Đđy lă loại bầu phanh dùng chung cho cả hệ thống phanh lăm việc, phanh đỗ vă phanh dừng.
- Phần bín phải lă bầu phanh thông thƣờng, điều khiển bằng khí nĩn từ hệ thống phanh chính.
- Phần bín trâi bầu phanh đƣợc gọi lă buồng lò xo tích năng (buồng phanh đỗ), điều khiển bằng khí nĩn qua van phanh điều khiển phanh đỗ.
Măng của bầu phanh đƣợc chế tạo từ cao su định hình, với một - hai lớp sợi cốt, chiều dăy măng từ (3÷6) mm. Thđn vă nắp bầu phanh đƣợc dập từ thĩp cacbon thấp. Câc lò xo đƣợc chế tạo từ thĩp hợp kim có thănh phần cacbon cao.
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 1 18 2 3 A
Hình 3.20. Kết cấu của b u phanh ĩp
1. Đ u nối đường hí nĩn đến buồng phanh đỗ; 2. Bu lông nhả phanh đỗ; 3. Đai ốc; 4. Nắp che bụi; 5. Thđn b u phanh đỗ; 6. C n đẩy; 7. Đệm lăm kín; 8. Piston; 9. Lò o phanh đỗ; 10. Đ u nối đường hí nĩn đến buồng phanh chính; 11. Vòng liín kết giữa hai b u phanh; 12. Măng b u phanh chính; 13. Vòng tỳ; 14. Đĩa đỡ măng; 15. Lò xo hồi vị; 16. Thđn b u phanh lăm việc; 17. Ống định vị lò xo; 18.
phanh có trang bị cơ cấu mở cơ khí gồm: bu lông (2), đai ốc (3) vă vòng tỳ (13).
Ở trạng thâi nhả phanh đỗ, dƣới tâc dụng của khí nĩn đi văo khoang A từ van điều khiễn phanh đỗ sẽ đẩy piston (8) của bầu phanh đỗ ĩp lò xo phanh đỗ (9) lại. Dƣới tâc dụng của lò xo hồi vị (15) thì thanh đẩy (19) vă cần đẩy (6) di chuyển sang trâi thực hiện quâ trình nhả phanh.
Khi phanh chính lăm việc, khí nĩn đƣợc cấp từ van rơ-le đi văo khoang phía bín trâi măng phanh (12), ĩp thanh đẩy (19) dịch chuyển sang phải, tâc dụng lín cơ cấu phanh thực hiện quâ trình phanh khi xe đang di chuyển.
Khi tiến hănh phanh đỗ, van điều khiển phanh đỗ sẽ ngƣng cấp khí nĩn đến buồng phanh đỗ vă mở van xả khí nĩn từ khoang A ra ngoăi môi trƣờng. Dƣới tâc dụng của lò xo phanh đỗ (9), piston (3) lúc năy tâc dụng lín cần đẩy (6), ĩp đĩa đỡ măng (14) vă thanh đẩy (19) di chuyển sang phải để thực hiện quâ trình phanh.
Hình 3.22. B u phanh ĩp hi e đang hoạt động
Hình 3.23. B u phanh ĩp hi e đang đạp phanh
3.3.3. Cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh đƣợc lắp trín tất cả bânh của xe, cụm chính của cơ cấu phanh đƣợc lắp trín giâ đỡ nối cứng với mặt bích của cầu xe. Cơ cấu phanh loại một bậc tự do với cơ cấu ĩp bằng cam.
Hình 3.24. Cơ cấu phanh
1.Cam phanh; 2. Trục con lăn; 3. Con lăn; 4. Guốc phanh; 5. Mâ phanh; 6. Tấm chặn; 7. Chốt lệch tđm; 8. Đinh tân ; 9. Lò xo hồi vị.
Nguyín tắc hoạt động
Câc mâ phanh có hình dạng cong tƣơng ứng với đặt tính măi mòn của chúng vă đƣợc lắp lín hai guốc phanh (4), câc guốc phanh năy tựa tự do lín câc cam lệch tđm của chốt lệch tđm (7). Trống phanh đƣợc bắt chặt lín may ơ bằng câc bu lông.
Khi phanh, cam ĩp (1) có hình chữ S sẽ xoay đẩy câc guốc phanh ra vă câc mâ phanh sẽ ĩp chặt văo mặt trong của trống. Giữa cam phanh vă guốc phanh có lắp con lăn (3) nhằm giảm ma sât vă tăng hiệu quả phanh. Câc lò xo hồi vị (9) có nhiệm vụ trả guốc phanh về lại vị trí nhả phanh.
3.3.4. Đòn xoay
Đòn xoay có nhiệm vụ chuyển đổi lực tuyến tính dọc thanh đẩy của bầu phanh thănh mô-men xoắn để xoay trục cam chữ S trong cơ cấu phanh. Khi mâ phanh bị mòn, guốc phanh cần phải di chuyển xa hơn để tạo ra lực phanh tƣơng tự. Câc bộ điều chỉnh độ chùng cho phĩp giảm độ chùng năy khi mâ phanh bị mòn. Nếu độ chùng không đƣợc điều chỉnh, thì thanh đẩy của bầu phanh sẽ phải di chuyển xa hơn để tạo ra lực phanh giống nhƣ lực phanh ban đầu. Điều năy gđy ra
thời gian trễ thím trƣớc khi câc khoang khí có thể nạp đủ không khí để lăm cho guốc phanh bắt đầu cọ xât với trống phanh.
Trín thực tế ngƣời ta thƣờng dùng hai bộ điều chỉnh: bộ điều chỉnh độ chùng thủ công yíu cầu điều chỉnh theo định kỳ vă bộ điều chỉnh độ chùng tự động duy trì sự điều chỉnh thích hợp khi phanh đƣợc sử dụng.
Hình 3.25. Nguyín lý lắp đòn oay
a) Đòn xoay điều chỉnh thủ công (điều chỉnh định kì bằng tay)
Đòn xoay điều chỉnh bằng tay có 2 loại : đòn xoay điều chỉnh bằng tay có vòng khóa vă có vít khóa
Hình 3.27. Đòn oay hóa bằng vít khóa
Khi khe hở mâ phanh vă trống phanh lớn hơn qui định ta cần phải điều chỉnh lại khe hở mâ phanh bằng câch ấn cờ-lí văo vòng khóa (Đòn xoay khóa bằng vòng khóa) hoặc xả vít khóa (Đòn xoay khóa bằng vít khóa), xoay bu lông điều chỉnh sao cho thanh đẩy của bầu phanh có xu hƣớng đi ra ngoăi đến khi mâ phanh vừa ĩp văo trống phanh (bânh xe không quay trơn đƣợc nữa).
Khi đó ta xoay bu lông điều chỉnh ngƣợc lại (900 đến 1800) đến khi bânh xe vừa quay trơn. Sau khi điều chỉnh phải khóa vít khóa lại, hoặc xoay nhẹ bu lông điều chỉnh sao cho vòng khóa bung ra khóa bu lông điều chỉnh lại.
Lƣu ý cần bổ sung mỡ thƣờng xuyín văo vít tra bộ điều chỉnh độ chùng giúp giữ ẩm câc bânh răng sđu. Điều năy cho phĩp điều chỉnh độ chùng khi câc lớp lót phanh bị mòn. Cần tra tăi liệu câch xâc định khi năo cần điều chỉnh độ chùng.
Hình 3.28. Đòn oay điều chỉnh tự động
Bộ điều chỉnh độ chùng tự động lăm giảm mức độ chú ý cần thiết đối với việc điều chỉnh khe hở mâ phanh. Nhƣng ngay cả những bộ điều chỉnh độ chùng tự động cũng không thể điều chỉnh đúng câch, vì vậy đôi khi chúng vẫn cần đƣợc kiểm tra. Bộ điều chỉnh độ chùng tự động cần đƣợc bôi trơn thƣờng xuyín để giữ ẩm, vă bôi trơn cơ cấu tự động điều chỉnh để nó tiếp tục hoạt động tốt.
Nguyín tắc hoạt động
Khi phanh tâc dụng, chuyển động của bộ điều chỉnh độ chùng gđy ra lực nđng lín liín kết lăm quay bânh răng trụ theo chiều kim đồng hồ. Vòng quay năy siết chặt cho đến khi lực tiếp xúc với guốc phanh lăm tăng lực cản trín bânh răng sđu. Sự gia tăng lực cản năy của bânh răng sđu lăm cho lò xo ly hợp trƣợt, do đó sự siết chặt không còn nữa khi đê tiếp xúc.
Đôi khi, bộ điều chỉnh độ chùng tự động có thể điều chỉnh quâ mức, dẫn đến guốc phanh bị bó chặt lăm lực tâc dụng lín mâ phanh quâ mức, gđy hƣ hỏng nhiệt cho câc bộ phận phanh. Do đó hầu hết câc bộ điều chỉnh độ chùng tự động có khả năng điều chỉnh thủ công tƣơng tự nhƣ bộ điều chỉnh bằng tay.
CHƢƠNG 4: NGHIÍN CỨU THIẾT KẾ VĂ QUY TRÌNH THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH KHÍ NĨN
4.1. Ý tƣởng thiết kế
Với nhiệm vụ thiết kế vă thi công mô hình hệ thống phanh khí nĩn dƣới hình thức thu gọn một hệ thống phanh thật trín xe thănh mô hình đơn giản, nhỏ gọn phù hợp công tâc học tập vă giảng dạy. Căn cứ văo điều kiện về không gian của xƣởng đòi hỏi mô hình phải có kích thƣớc nhỏ, gọn, nhẹ, dễ dăng di chuyển nhƣng vẫn đảm bảo vững chắc vă đủ sức chịu tải khi câc thiết bị hoạt động.
Cùng với việc tận dụng lại mô hình cũ của khóa trƣớc vă sửa chữa câc thiết bị hƣ hỏng nhằm tiết kiệm một phần chi phí trong quâ trình thi công. Mô hình mang tính chất phục vụ học tập nín một số đặc tính của câc cơ cấu chỉ mang tính chất tƣơng đối. Tuy nhiín vẫn đảm bảo đƣợc tính thực tế, thể hiện đầy đủ câc tính năng của hệ thống trín mô hình. Đồng thời, trín mô hình ngƣời học có thể thực tập, vận hănh, kiểm tra vă điều chỉnh một câch dễ dăng câc thiết bi trín hệ thống.
Mô hình có tính trực quan sinh động, đảm bảo kết hợp giữa tính khoa học kĩ thuật vă tính thẩm mỹ. Để đạt đƣợc hiệu quả thi công tối ƣu cần đƣa ra nhiều giả thiết về phƣơng ân thiết kế sau đó so sânh, phđn tích câc yếu tố cần thiết trƣớc khi đƣa văo thi công.
4.2. Phƣơng ân bố trí hệ thống trín sa băn
4.2.1. Câc phƣơng ân thiết kế sa băn
4.2.1.1. Phƣơng ân 1: Sa băn bố trí kiểu bảng
Câch bố trí
Hình 4.1. Sơ đồ bố trí sa băn kiểu bảng
Ưu điểm:
- Hình dâng nhỏ gọn.
- Ít chiếm diện tích, dễ dăng trong quâ trình di chuyển. - Thể hiện rõ cơ cấu hoạt động phù hợp việc giảng dạy.
Nhược điểm:
- Kết cấu, gâ lắp phức tạp.
- Khối lƣợng câc chi tiết lớn, việc treo trín bảng gđy thiếu ổn định khi vận hănh.
- Đòi hỏi thiết kế khung phải vững chắc để tính an toăn.
4.2.1.2. Phƣơng ân 2: Sa băn bố trí kiểu băn
Câch bố trí
- Phần khung của sa băn đƣợc tính toân chịu lực phù hợp điều khiện tĩnh vă động khi hệ thống hoạt động.
- Sa băn có hình chữ nhật nhằm mang lại diện tích mặt băn vừa đủ lắp đặt câc thiết bị trín mặt băn, đồng thời giúp tiết kiệm diện tích dễ dăng trong việc di chuyển.
- Hệ thống cung cấp khí nĩn bao gồm động cơ điện, mây nĩn khí đƣợc đặt phía dƣới mặt băn đảm bảo tính thẩm mỹ cho toăn hệ thống.
Câc chi tiết đƣợc lắp đặt trín băn
Hình 4.2. Sơ đồ bố trí sa băn kiểu băn
- Nhằm giúp tăng tính khâch quan câc chi tiết đƣợc bố trí theo thứ tự gần giống trín xe thực tế nhƣ sơ đồ trín.
- Cơ cấu phanh đƣợc giữ bằng thanh liín kết gắn trín giâ đỡ lă 2 bầu phanh kĩp.
- Bảng chú thích sơ đồ hệ thống đƣợc đặt đứng phía cuối sa băn.
Ƣu điểm vă nhƣợc điểm của phƣơng ân
Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản. - Tính ổn định cao. - Dễ dăng di chuyển.
- Thuận lợi trong việc quan sât, học tập.
Nhược điểm:
- Chiểm phần lớn diện tích không gian xƣởng. - Tổng khối lƣợng câc chi tiết lớn.
Cùng việc so sânh 2 phương ân thiết kế thì sa băn kiểu băn mang lại nhiều giâ trị tối ưu hơn.
4.3. Thiết kế khung gâ lắp câc chi tiết
Thực hiện phƣơng ân thiết kế sa băn kiểu băn, sử dụng phần mềm Solidworks vẽ khung sa băn đƣợc thiết kế theo câc bản vẽ sau:
- Hình chiếu đứng khung sa băn (H1). - Hình chiếu bằng khung sa băn (H3). - Hình chiếu cạnh khung sa băn (H2). - Hình không gian.
- Thiết kế thanh liín kết giữa 2 bânh xe
Hình 4.4. Hình chiếu bằng thanh liín kết
Hình 4.5. Hình chiếu cạnh thanh liín kết
- Thiết kế giâ đỡ bầu phanh kĩp
- Thiết kế sơ đồ mô hình hệ thống phanh khí nĩn
Hình 4.9. Sơ đồ mô hình trín sa băn
4.4. Qui trình thi công mô hình hệ thống phanh khí nĩn
Bảng vật tƣ thi công mô hình Vật tƣ Thông số kỹ thuật Số lƣợng Sắt V V4 V3 12 m 5m Thĩp la 2 ly 3 m Bânh xe D= 100mm 4
Động cơ điện 1 pha P = 1,5kw 1
Mây nĩn Loại 2 pittong 1
Cơ cấu phanh 2
Bình chứa khí nĩn 2
Lọc khí Wabco 1
Bầu phanh đơn 2
Bầu phanh kĩp 2
Van rơ-le 2
Tổng phanh 1
Phanh tay 1
Ống hơi 8 ly 20 m
Đồng hồ đo âp suất 0 ÷ 10 kg/cm2 7