- Điều kiện bền của chốt phanh làm việc theo hai mặt là, cụng thức khinh nghiệm:
τc=UF1= U1 n.2.πd2 4 = 2U1 n.πd2≤[τ]=400(kG/cm2) Trong đú: d – Đường kớnh của chốt, d = 2,2 (cm)
U1 – Lực tác dụng lờn chốt đó xác định ở phần trờn, U1 = 13490 N n – Số chốt phanh chịu lực, n = 2 Thay số ta cú: τc= 2ì1349,0 2ì3,14ì2,22=88,71(KG/cm 2)<[τC] 2.4.2 Tớnh chốt phanh theo dập
- Điều kiện bền khi dập, cụng thức kinh nghiệm:
σd=U1
ld ≤[σ]=800(kG/cm2) Trong đú:
d – Đường kớnh của chốt, d = 2,2 cm
U1 – Lực tác dụng lờn chốt đó xác định ở phần trờn, U1
l – Chiều dài của tấm truyền sức ộp vào thõn chốt, l = 50 mm Thay các giá trị vào ta cú:
σc=1349,0
5ì2,2 =122,63(kG/cm2)<[σd]
Kết luận: Chốt phanh thiết kế đủ bền.
2.5 Tớnh bền guốc phanh x 1 y x x 2 g 50 5 y y y c 2 c 1 2 120 5 5 r 1/ r 2/ r g
Hỡnh. Kớch thuốc guốc phanh
+ Y2 – Kớch thước chế tạo guốc phanh (khoảng cách từ trọng tõm phần trờn đến trọng tõm của phần dưới), Y2 = 27,5mm
+ Yc1 – Kớch thước của trọng tõm phần trờn đến đường trung hũa. + Yc2 – Kớch thước trọng tõm phần dưới đến đường trung hũa.
+ R1’ – Bán kớnh trọng tõm của phần diện tớch trờn tớnh đến tõm tang trống. R’1 = 185,5 mm
+ R2’ – Bán kớnh trọng tõm của phần diện tớch dưới tớnh đến tõm tang trống. R’2 = 158 mm.
+ RG – Kớch thước từ tõm bánh xe đến trọng tõm của guốc phanh. - Tớnh YC1:
Yc1= Y2F1
F1+F2
Trong đú:
Y2 – Kớch thước chế tạo guốc phanh, Y2 = 27,5 (mm) F1 – Diện tớch phần trờn chữ Π. F1 = 5.120 = 600 (mm2) F2 – Diện tớch phần dưới chữ Π. F2 = 2.5.50 = 500 (mm2)
⇒YC1=27,5ì600
600+500 =15(mm). → YC2 = Y2 – YC1 = 27,5 -15 = 12,5 (mm)
- Tớnh bán kớnh đường trung hũa:
Rth= F1+F2 F1 R1'+ F2 R2' Trong đú:
+ R1’ – Bán kớnh trọng tõm của phần diện tớch trờn tớnh đến tõm tang trống. R’1 = 185,5 mm
+ R2’ – Bán kớnh trọng tõm của phần diện tớch dưới tớnh đến tõm tang trống. R’2 = 158 mm.
⇒Rth=600600+500
185,5+500158
- Tớnh kớch thước từ tõm bánh xe đến trọng tõm của guốc phanh. RG = R’2 + YC2 = R’1 – YC1
→ RG = 185,5 – 15 = 170,5 mm
3.1 Thiết kế dẫn động phanh
3.1.1 Tớnh toỏn lượng khớ nộn
3.1.1.1 Cỏc thụng số kỹ thuật của mỏy nộn khớ
Chọn máy nén loại Pít tông hai xi lanh trên thị trờng có các thông số sau:
- Số lợng xi lanh: i = 2 đặt thẳng hàng. - Đờng kính xi lanh: d = 6 cm.
- Hành trình piston: S = 3,8 cm.
- Số vòng quay của máy nén khí: n = 1700 v/p. - Tỷ số truyền của đai: itđ = 2.
- Hiệu suất truyền khí của máy nén: η = 0,6.
3.1.1.2 Năng suất của mỏy nộn khớ ( lưu lượng)
- Xe thiết kế sử dụng năm bình khí nén, dung tích mỗi bình 140 (l).
→ Vậy tổng lợng khí nén trong các bình là: 5x140 = 700 (l).
- Năng suất của máy nén khí đợc tính theo công thức kinh nghiệm sau:
Q=π4.d.S.i.n.η(l/ph) Trong đó:
i - Số lợng xi lanh: i = 2 đặt thẳng hàng. d - Đờng kính xi lanh: d = 6 cm.
S - Hành trình piston: S = 3,8 cm.
n - Số vòng quay của máy nén khí: n = 1700 v/p. itđ - Tỷ số truyền của đai: itđ = 2.
Thay các giá trị trên vào công thức ta đợc:
Q=3,14 .0,62
4 .0,38.2.1700.0,6=219(l/ph)
* Kết luận: Sau 4 phút máy nén nạp đợc 4x219 = 876 (l) khí nén đảm bảo nạp đầy
tất cả các bình chứa.
3.1.1.3 Tính toán lợng tiêu hao nhiên liệu sau mỗi lần phanh
- Lợng tiêu hao không khí cho mỗi lần phanh chính bằng lợng không khí dãn nở ra các đờng ống từ van phân phối đến các bầu phanh.
* Thể tích khí trong các đờng ống Chọn đờng ống có đờng kính = 13 mm. Chiều dài đờng ống l = 24 m = 24000 mm. Do đó thể tích trong toàn bộ đờng ống là: Vong=π.d2 4 .l=3,14.13 2 4 .24000=3183960mm3. * Thể tích khí trong các bầu phanh
Ta coi độ dịch chuyển của guốc phanh lại phụ thuộc vào góc xoay của trục cam và càng nối trục cam.
Công thức xác định độ dịch chuyển của màng:
S= α 180.π.l Trong đó:
α - Độ xoay của càng bắt vào trục cam. α = 70.
l – Chiều dài của càng bắt vào trục cam, l = 159 mm. Thay các giá trị vào công thức ta đợc:
S = 7/180.3,14.159 = 19,4 mm.
- Thể tích khí bị tiêu hao trong sáu bầu phanh.
V=2.π.dbt 2 4 .St+4.π.dbs 2 4 .Ss Trong đó:
dbt ,dbs - Đờng kính hiệu dụng của các bầu phanh trớc và sau.Lấy tỷ số hiệu dụng = 0,8.
ở bầu phanh trớc: dt = 181.0,8 = 145 mm. ở bầu phanh sau: ds = 130.0,8 = 104 mm. Thay vào công thức trên ta đợc:
V=2.3,14.1454 2.19,4+4. 3,14.1044 2.19,4=1299247mm3=1,3(l) * Thể tích tiêu hao trong bầu phanh tự hãm sau mỗi lần phanh.
- Theo thiết kế bầu tự hãm phanh bằng lò xo và ép lên ty đẩy, khi không phanh khí nén ép lò xo tích năng, có bốn bầu tự hãm lắp ở bốn bánh xe của cầu giữa và cầu sau đợc thiết kế cùng với bốn bầu phanh công tác. Do vậy ta coi lợng không khí tiêu hao trong bốn bầu tự hãm sau mỗi lần đạp phanh là:
V=4. 3,14.1042
4 .19,4=658867mm3=0,66(l) * Lợng tiêu hao khí ở van phân phối
Lấy gần đúng VPP = 0,05 (l).
Vậy tổng cộng lợng không khí tiêu hao cho toàn bộ hệ thống sau mỗi lần đạp phanh là:
VΣ = V0 + Vb + Vh + VPP = 3,18 + 1,3 + 0,66 + 0,05 = 5,18 (l).
* Kết luận: Với dung tích toàn bộ các bình chứa là 700 (l). Lợng tiêu hao trên là không đáng kể, đảm bảo cho các lần phanh tiếp theo.
3.1.1.4 Tính bền đờng ống dẫn động phanh
- Trong tính toán có thể coi đờng ống là loại vá máng bịt kín hai đầu và có chiều dài lớn. (Đây là bài toán vá máng tròn xoay chịu tải trọng phân bố đối xứng tính theo lý thuyết không mô men).
Theo công thức sau:
σt=P.R
S ; σn=P.R 2.S
Trong đó:
P - áp suất bên trong của đờng ống, P = 7 KG/cm2.
S – Chiều dày đờng ống, S = 0,7 mm = 0,07 cm.
Đối với ống dẫn làm bằng hợp kim đồng thì: [σ]=2600(KG/cm2) Thay vào công thức trên ta đợc:
σt=7.00,07,65=65(KG/cm2)
; σn=7.02.0,,6507=32,5(KG/cm2) ứng suất tơng là:
σtd=√σt2+σn2=√652+32,52=72,5(KG/cm2)<[σ]
* Kết luận: Đờng ống dẫn động phanh thiết kế đủ bền.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Trọng Hoan. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ễ Tễ.
2. Nguyễn Hữu Cần, Phan Đỡnh Kiờn. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ễ Tễ MÁY KẫO TẬP 3. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyờn nghiệp
3.Nguyễn Hữu Cần, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thỏi, Nguyễn Văn Tải, Lờ Thị Vàng. Lí THUYẾT ễ Tễ MÁY KẫO. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2005
4. Nguyễn Khắc Trai. CẤU TẠO GẦM ễ Tễ TẢI, ễ Tễ BUíT. Nhà xuất bản giao thụng vận tải
5. Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Tài, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng. KẾT CẤU ễ Tễ. Nhà xuất bản bỏch khoa- Hà Nội
6. https://www.wabco-customercentre.com/catalog/docs/8150100033.pdf 7.https://www.sgi.sk.ca/documents/625510/305872/airbrake_manual.pdf/1601c666-44bf- 4078-a1ae-97d436440885 8.https://www2.gnb.ca/content/dam/gnb/Departments/ps-sp/pdf/Publications/ab_manual- e.pdf 9. https://www.inf.gov.nt.ca/sites/inf/files/resources/air_brake.pdf