1. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH
1.3. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC MÁ PHANH
Kớch thước mỏ phanh được xỏc định dựa trờn cỏc điều kiện sau: Cụng ma sỏt riờng; Áp suất lờn bề mặt mỏ phanh; Tỷ số p; Chế độ làm việc của cơ cấu phanh. Kớch thước của cỏc mỏ phanh phải được lựa chọn sao cho thảo món cỏc điều kiện trờn.
1.3.1. CễNG MA SÁT RIấNG
Khi phanh ụtụ đang chuyển động với vận tốc V0 cho tới khi dừng hẳn (V=0) thỡ toàn bộ động năng của ụtụ cú thể được coi là đó chuyển thanh cụng
ma sỏt (L) tại cỏc cơ cấu phanh:
2 G.V0 L =
2.g
Gọi tổng diện tớch cỏc mỏ phanh là A∑ khi đú tacú cụng ma sỏt riờng: 2
G.V0 l =
2.g.A∑ Trong đú:
G - Trọng lượng ụtụ khi đầy tải: G=15 533 (N).
V0= 50 (km/h) = 13,89 (m/s) là tốc độ của ụtụ khi bắt đầu phanh. [ ]l - Cụng ma sỏt riờng giới hạn với V0= 50(km/h) thỡ
[ ]l =(4ữ10).106 (J/m2) A∑- Tổng diện tớch cỏc mỏ phanh: 2 2 2 1 0 8( ). . 180 A R R x π ∑ = − Với:
x0 – Gúc ụm tấm ma sỏt. x0 = 600.
R1, R2 – Bỏn kớnh trong và ngoài của cỏc mỏ phanh Do đú: π 2 2 0 2 2 A = 8.(145 - 95 ).60 . = 100480(mm ) = 0,100480(m ) 180 ∑ Vậy ta cú cụng ma sỏt riờng : 2 2 G.V0 15 533 .13,89 6 2 l = = = 1,520.10 (J / m ) 2.g.A∑ 2.9,81.0,100480
Như vậy điều kiện về cụng ma sỏt riờng là thỏa món.
1.3.2. ÁP SUẤT LấN BỀ MẶT MA PHANH
Áp suất trờn bề mặt ma sỏt chớnh bằng lực ộp ộp mỏ phanh vào với đĩa phanh chia cho diện tớch mỏ phanh.
Áp suất lờn bề mặt mỏ phanh bị giới hạn bởi sức bền của vật liệu ([1] - trang160): q≤[ ]q =(1,5 2,0).10 ( /ữ 6 N m2)
Lực ộp mỏ phanh
- Đối với mỏ phanh ở cầu trước: P1=15250(N) - Đối với mỏ phanh ở cầu sau : P2=7028(N)
Diện tớch một mỏ phanh là : 0,100480 0,01256( 2)
8 8
A
A= ∑ = = m
Ta cú ỏp suất lờn bề mặt mỏ phanh là:
- Đối với mỏ phanh ở cầu trước: q1= 1 15250 6 2 1,214.10 ( / ) 0,01256
P
N m
- Đối với mỏ phanh ở cầu sau : q2= 2 7028 6 2 0,559.10 ( / ) 0,01256 P N m A = = 1 N/m2 = 1 Pa.
1.3.3. TỶ SỐ p
Tỷ số p là tỷ số giữa khối lượng toàn bộ của ụ tụ M và tổng diện tớch cỏc mỏ phanh A∑( [1] - trang 160) : [p] M p A = ≤ ∑
Giỏ trị giới hạn [p] được chọn như sau:
(1, 0ữ2, 0).104 kg/m2 - đối với ụ tụ con
(1, 5ữ2, 5).104 kg/m2 - đối với ụ tụ chở khỏch (2, 5ữ3, 5).104 kg/m2 - đối với ụ tụ tải
Ta cú:
0,100480
1583 1,5.10 (4 / 2)
p= = kg m
Như vậy tỷ số p nằm trong giới hạn cho phộp.
1.4. TÍNH TOÁN NHIỆT PHÁT RA TRONG QUÁ TRèNH PHANH
Trong quỏ trỡnh phanh ụ tụ, toàn bộ động năng của khối lượng chuyển động của ụtụ được chuyển húa thành nhiệt năng tại cỏc cơ cấu phanh. Một phần của lượng nhiệt này sẽ nung núng chi tiết của cơ cấu phanh mà chủ yếu là đĩa phanh, phần cũn lại tỏa ra ngoài khụng khớ.
Trong trường hợp phanh ngặt, thời gian phanh rất ngắn nờn lượng nhiệt tỏa ra ngoài khụng khớ rất nhỏ, cú thể bỏ qua được, khi đú mức gia tăng nhiệt độ của đĩa phanh so với mụi trường bờn ngoài được xỏc định ([1] - trang 165):
2 2 0 t G(V V ) [ ] 2.g.m .c τ = − ≤ τ Trong đú:
V- Tốc độ của ụ tụ khi kết thỳc quỏ trỡnh phanh.
t
m - Khối lượng đĩa phanh.
c - Nhiệt dung riờng của vật liệu làm trống phanh, đối với gang và thộp: c = 500 (J/kg.độ).
Với V0= 30 (km/h) = 8, 33 (m/s) và V= 0 thỡ mức gia tăng nhiệt độ cho phộp:
0 [ ]=15τ Suy ra: 2 2 2 ( 1 2) 1583.(8,33 0) 0,746( ) 2. .[ ]. 2.9,81.15.500 G V V mt kg g τ c − − ≥ = =
Trờn thực tế khối lượng cỏc đĩa phanh và cỏc chi tiết bị nung núng lớn hơn 0,746 (kg) do đú thoả món.
2. TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH d2