- Quy trình xác định các lực bằng phơng pháp hoạ đồ: + Dựa vào các giá trị của lực R và tỷ lệ xích trên hoạ đồ lực
7. Tính tốn kiểm nghiệm cơ cấu phanh.
7.1.Kiểm nghiệm bền má phanh.
a.Kiểm nghiệm theo áp suất trên bề mặt má phanh.
áp suất trên bề mặt má phanh đợc giới hạn bởi sức bền của vật liệu:
Vì trong quá trình hoạt động má phanh trớc là má chịu lực xiết khi phanh trong trờng hợp xe chuyển động tiến các lực tác dụng lên má trớc lớn hơn hẳn má sau. Nếu má trớc đủ bền thì má sau cũng đủ bền do đó ta chỉ kiểm nghiệm bền cho má trớc của cơ cấu phanh.
- Với má phanh trớc. (3.13) Trong đó : μ là hệ số ma sát của bề mặt tiếp xúc μ=0,3. b là bề rộng tấm ma sát b = 0,20 (m). rt là bán kính tang trống rt= 0,22 (m). r0 là bán kính tác dụng của lực tác dụng tổng hợp R. r0= 0,073
β0 là góc ơm tấm ma sát đối với má trớc
β0=1200=2,093 rad.
là mô men phanh trên má trớc của cơ cấu phanh. =215450 x 0,073=15727 (Nm).
Chọn vật liệu làm tấm ma sát có q =3 (MN/m2).áp suất trên bề mặt má phanh nằm trong giới hạn cho phép.
a. Kiểm nghiệm theo công ma sát riêng L.
Khi phanh ôtô đang chuyển động với vận tốc V0 cho tới khi dừng hẳn (V=0) thì tồn bộ động năng của ơtơ có thể đợc coi là đã chuyển thanh cơng ma sát L tại các cơ cấu phanh:
(3.14) Với: [L] = 400 đến 1000 (J/cm2).
G là tải trọng tác dụng lên cầu G =110000 (KG)
V0= 60 (km/h) = 16,66 (m/s) là tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh.
Gọi tổng diện tích các má phanh trên cầu sau là F∑ ta có: F∑= 0,36 (m2).
Vậy công ma sát riêng là:
Vậy thỏa mãn điều kiện: .
7.2.Kiểm nghiệm bền trống phanh.
Dựa vào trạng thái chịu lực của trống phanh trong qúa trình phanh ta thấy trống phanh làm việc gần giống nh ống dầy chịu áp suất bên trong. Trong q trình tính tốn ta giả thiết rằng áp suất phân bố trên bề mặt trống phanh là không đổi.
- Phản lực từ má phanh tác dụng lên trống phanh có thể tính theo cơng thức :
- Tổng diện tích phần trống phanh tiếp xúc với má phanh có thể tính theo cơng thức sau: (3.15) .
- áp suất bên trong trống phanh đợc tính theo cơng thức : q =
Trong đó :
Mp : Mơmen phanh do guốc trớc và guốc sau sinh ra. Mp =22357 (N.m)
= 0,3.
b: là chiêù rộng má phanh b = 0,2 (m). rt =0,22 (m).
Thay các giá tri vào cơng thức (3.14) ta có q =1877984 (N/ m).
- ứng suất pháp xuất hiện trong ống tính theo cơng thức:
n= (3.16)
n lớn nhất khi r = a’ tại đó ta có n =- q =187,7984 (N/m2). Lấy thêm điều kiện an tồn 1,5 ta có n = 1,5. 187,7484 =281 (N/m2) .
trống phanh làm bằng vật liệu có n] = 38 (MPa) =38.106 (N/m2) .
nh vậy n < n] nên điều kiện bền theo ứng suất pháp đợc thoả mãn.
- ứng suất tiếp xuất hiện trong ống tính theo cơng thức: t= (3.17) t= (3.17)
ứng suất tiếp cũng lớn nhất khi r = a’. Lúc đó
t= =42275506 (N/m2). t =4,2.107(N/m2). < [t].
Vậy trống phanh đủ bền.
7.3 Tính chốt phanh.
7.3.1Tính đờng kính chốt phanh.
a) Đờng kính của chốt phanh đợc xác định dựa trên điều kiện đảm bảo an toàn đối với ứng suất cắt.
(3.18)
Vì chốt phanh của má trớc chịu lực lớn hơn nên ta cũng tính tốn cho chốt của má trớc cịn má . Đờng kính chốt phanh của má sau lấy bằng đờng kính chốt phanh má trớc.
Từ (3.16) ta có = 0,035 (m) =3,5 (cm).
7.3.2 Kiểm nghiệm chốt theo ứng suất chèn dập.
ứng suất chèn dập của chốt phanh đợc xác định theo công thức :
(3.19) Trong đó :
- U là lực từ guốc phanh tác dụng lên chốt. U1=158227 (N).