2.3.1.Xỏc định momen phanh mà cơ cấu phanh sinh ra.
+ Cơ cấu phanh trước:
b - Bề rộng mỏ phanh; b = 140 (mm)
- Gúc ụm mỏ phanh; = 1200
0, 1 - Gúc đặt tấm ma sỏt; 0 = 220; 1 = 1450
dk: Đường kớnh vũng trũn cơ sở của cam; dk = 35 (mm) lk: Chiều dài đũn dẫn động cam trước; lk = 140 (mm) Cỏc kớch thước : h’ = 158(mm); h” = 164 (mm), h = h’ + h” = 155+160 = 315 (mm) D1 = 160 (mm):Đường kớnh của màng bầu phanh trước + Cơ cấu phanh sau:
dt : Đường kớnh trống phanh; dt= 410 (mm) b : Bề rộng mỏ phanh; b = 160 (mm)
: Gúc ụm mỏ phanh; = 1170
0, 1 : Gúc đặt tấm ma sỏt; 0 = 220; 1 = 1450
dk : Đường kớnh vũng trũn cơ sở của cam;dk = 35 (mm) lk: Chiều dài đũn dẫn động cam phanh sau; lk = 122 (mm) D2 = 160 (mm) đường kớnh của màng bầu phanh sau; Cỏc kớch thước : h’= 158 (mm); h” = 164 (mm)
h = h’ + h” = 158+164 = 322 (mm)
Xỏc định momen phanh do cầu trước sinh ra
Hiện nay để xỏc định mụ men phanh Mp ta cú ba phương phỏp là: Đồ thị, giải tớch và đồ - giải. Phương phỏp giải tớch phổ biến và ưu việt hơn cả vỡ nú đơn giản, cú độ chớnh xỏc cao và thuận tiện khi cần phõn tớch ảnh hưởng của cỏc thụng số.
Xột cõn bằng guốc phanh với cỏc giả thuyết sau: - Áp suất phõn bố đều theo chiều rộng mỏ phanh.
- Quy luật phõn bố ỏp suất theo chiều dài mỏ phanh khụng phụ thuộc vào giỏ trị lực ộp tỏc dụng lờn guốc và cú dạng tổng quỏt:
q = qmax.() Trong đú:
qmax - Áp suất lớn nhất trờn mỏ phanh.
() - Hàm phõn bố ỏp suất.
- Hệ số ma sỏt giữa trống và mỏ phanh khụng phụ thuộc vào chế độ phanh.
Đối với cơ cấu phanh đang khảo sỏt và tớnh toỏn, guốc phanh chỉ cú một bậc tự do nờn xột trường hợp ỏp suất trờn mỏ phanh phõn bố theo quy luật đường sin:
dN dFT P Y X rt h h' h' ' O d C Hỡnh 2.7 : Sơ đồ tớnh q = qmax.sin.
Khi phõn bố theo đường sin, cỏc phần tử lực phỏp tuyến dN và lực ma sỏt dFT từ phớa trống phanh tỏc dụng lờn phần tử vụ cựng bộ d của mỏ phanh là:
dN = qmax.b.rt.sin.d dFT= .qmax.b.rt.sin.d
Và lực ma sỏt tạo ra một mụ men phanh: dMp =dFT.r = . q.b.rt2.d, hay
dMp =. qmax.b.rt2.sin.d.
Tớch phõn biểu thức (5.16) từ 0 đến 1 ta được mụ men phanh tổng do cỏc guốc phanh tương ứng tạo ra (guốc tự siết cú chỉ số1, guốc khụng tự siết cú chỉ số2):
MP1,2=μ.qmaxb.r t2∫ α0 α1 sinα.dα
Để xỏc định qmax, ta viết phương trỡnh cõn bằng mụ men đối với điểm quay (C) của guốc : ∑Mc=P.h±∫ α0 α1 l.dFT−∫ α0 α1 s.sinα.dN=0
Thế cỏc biểu thức của dFT và dN vào (6.20) và l= (rt - scos), thỡ sau khi biến đổi chỳng ta cú: qmax=[P.h/(rt..b)]/{s ∫ α0 α1 sinα.sinα.dα∓μ[rt∫ α0 α1 sinα.dα−s∫ α0 α1 sinα.cosα.dα] } (5
Thế biểu thức rồi chia tử và mẫu cho r∫
α0
α1
sinα.dα
chỳng ta nhận được phương trỡnh xỏc định mụ men của mỗi guốc theo lực ộp:
Mp1,2 = P.h./(A∓B) Ở đõy: A= sin(2α0)−sin(2α1)+2(α1−α0) 4(cosα0−cosα1) . s rt B= 1−2.sr t (cosα0−cosα1)
Dấu (-) ở mẫu số của biểu thức (5.20) tương ứng với guốc tự siết, cũn dấu (+) tương ứng với guốc khụng tự siết.
Như vậy mụ men tổng của cả 2 guốc phanh sẽ là:
MP = MP1 + MP2 =
P1h1μ A1−μB1+
P2h2μ A2+μB2
Vỡ cơ cấu phanh yờu cầu cú độ cứng vững cao, là loại phanh guốc một bậc tự do nờn: = sin và ỏp suất qmax tỏc dụng ở điểm cú =900 (hỡnh 5-5).
C O X P Pmax
Hỡnh 2.8: Biểu đồ phõn bố ỏp suất trờn mỏ phanh theo qui luật hỡnh sin
Với: 0 = 220
1 = 1450
rt = 400/2 = 200 (mm) s = 164 (mm)
B =
Ở đõy, cơ cấu ộp bằng cam nờn ta cú: Mp1 = Mp2; A1 = A2 = A và B1 = B2 = B, tức là:
P1.h1/(A-.B) = P2.h2/(A+.B)
Từ điều kiện cõn bằng cam ộp (hỡnh 2.9), ta cú: Pd.lk = (P1+P2).dk/2 lk Pd P1 h2 dk 2 P
Hỡnh 2.9: Sơ đồ tớnh toỏn cơ cấu ộp
nếu xem h1 h2 thỡ:
P2 = P1.
Thay biểu thức trờn vào (6.25), ta tỡm được: Lực do guốc tự siết sinh ra:
P1 = [N] Lực do guốc tự tỏch sinh ra:
P2 = [N]
Lực tỏc dụng lờn đũn của cam ộp cơ cấu phanh trước được xỏc định theo cụng thức: [N]
Ở đõy:
p: ỏp suất trong bầu phanh: p = 0,65 (MN/m2) = 0,65.106 (N/m2)
S1 = [mm2]: Diện tớch làm việc của màng bầu phanh trước D1 = 160 (mm): Đường kớnh của màng bầu phanh trước Thay cỏc giỏ trị trờn vào (5.28) ta cú:
ta cú:
+ Lực ộp tỏc dụng lờn guốc tự siết:
P1 =
với: lk - Chiều dài đũn dẫn động cam trước; lk = 140 (mm) dk - Đường kớnh vũng trũn cơ sở của cam quay; dk = 35 (mm) - Hệ số ma sỏt giữa mỏ phanh và trống phanh
= 0,32 ữ 0,38, chọn = 0,35
A, B: Hệ số kết cấu
P1 = (N)
P2 =
P2 = (N)
Với cơ cấu ộp bằng cam ta cú mụ men do 2 guốc sinh ra bằng nhau; A1= A2 = A và B1=B2 = B, ta cú mụ men mà cơ cấu phanh sinh ra:
MP =
+ Mụ men phanh do một cơ cấu phanh ở cầu trước sinh ra là: Mp1t = MP = (với h1 = h2 = h = 322 (mm))
MP1t = [N.m]
→Tổng momen phanh do tất cả cỏc cơ cấu phanh cầu trước sinh ra :
∑MP1t = 2.MP1t = 2.16920,86=33841,72 [N.m] > 13452,7 [N.m]. Lực phanh do cơ cấu phanh sinh ra thoả món yờu cầu.
Xỏc định mụ men phanh do cơ cấu phanh sau sinh ra
- lực tỏc dụng lờn đũn của cam ộp cơ cấu phanh sau được xỏc định như sau:
= p.
[N]
P1 =
[N] - lực ộp tỏc dụng lờn guốc guốc tự tỏch:
P2 =
P2 = [N]
- ta cú mụ men phanh do một cơ cấu phanh ở cầu sau sinh ra: Mp2s = MP
MP2s =
= 12272,5 [N.m]
→Tổng momen phanh do tất cả cỏc cơ cấu phanh cầu sau sinh ra :
∑MP2s = 2.MP2s = 2.12272,5 = 24545 [N.m] > 12191,1 [N.m].Lực phanh do cơ cấu phanh sinh ra thoả món yờu cầu.