1. Máy nén khí.
Máy nén khí đợc lựa chọn sao cho đảm bảo các yêu cầu: - Nạp nhanh các bình chứa sau khi khởi động động cơ
- Giữ đợc áp suất trong hệ thống gần với áp suất tính toán khi phanh liên tục.
Tuy nhiên trên thực tế máy nén khí chỉ làm việc khoảng (10 ữ 20) % thời gian làm việc của đoàn xe, khi các bình chứa đã đợc nạp đầy thì máy nén đợc chuyển sang chạy ở chế độ không tải.
2. . . . . . . . . 4000 v d i S n Q=π η (lít/phút) Trong đó:
i : Số lợng xi lanh của máy nén khí (i = 2) d: Đờng kính của xi lanh (cm), d = 6 cm S: Hành trình pittông (cm), S = 3,8 cm n: Số vòng quay của trục máy nén
n = 2200 (v/f)
ηv: Hiệu suất truyền khí của máy nén , đối với máy nén khí dùng trên đoàn xe, ηv = 0,5 ữ0,75, chọn ηv = 0,75.
Vậy năng suất của máy nén khí là: 2
3.14.6 .2.3,8.2200.0,6 .0,6 4000
Q= = 283,5 (lít / phút)
2. Bầu phanh đơn
2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của bầu phanh đơn:
Hình 2.12- Bầu phanh đơn
- Cấu tạo:
Bầu phanh đơn bao gồm có vỏ 2 đợc ghép bằng hai nửa, giữa hai nửa có màng 1, chia bầu phanh thành hai khoang. Khoang bên trái có cửa dẫn khí nén từ van phân phối đến, còn khoang bên phải thông với khí trời. Mặt dới của màng ngăn phía thông với khí trời có tấm chặn 5 nối liền với thanh đẩy 4. Lò xo hồi vị
3 có tác dụng đẩy màng ngăn về vị trí ban đầu. Sau thanh đẩy 4 là đòn quay gắn liền với trục cam ép để đóng mở cơ cấu phanh.
- Nguyên lý làm việc:
Khi van phân phối hoạt động, khí nén có áp suất cao đợc dẫn tới khoang bên trái của bầu phanh. áp lực của khí nén tác dụng lên màng ngăn ép lên tấm chặn 5 và đẩy thanh đẩy thanh đẩy 4 quay trục cam ép thực hiện việc phanh bánh xe. Khi thôi phanh khí nén ở khoang bên trái theo đờng ống qua cửa xả trong van phân phối thoát ra ngoài. Dới tác dụng của lò xo hồi vị 3 đẩy màng phanh kéo thanh đẩy 4 trở về vị trí ban đầu, kết thúc quá trình phanh.
2.2. Tính toán bầu phanh đơn.
- Tính đờng kính D của bầu phanh đơn:
Xét phơng trình cân bằng mô men trên trục cam:
. ( ' "). 2 t h P l = P P+ Trong đó:
P’,P” là các lực tác dụng từ các guốc phanh lên cam ( đã đợc xác định trên hoạ đồ lực phanh).
Pt: Lực trên ty đẩy.
Mặt khác ta có phơng trình cân bằng tại pittông của bầu phanh: 2 1 2 . . . 4 t h lx D P =π P η η −P Trong đó:
D: Đờng kính trong của bầu phanh
η1: Hệ số nạp, η1 = 1.
η2: Hiệu suất cơ khí, η2 = 0,95.
Ph: áp suất trong bầu phanh, chọn Ph = 5 KG/cm2
Plx: Lực của lò xo hồi vị màng, chọn lò xo hồi vị màng có độ cứng c=2,5 KN/m và lực của lò xo Plx = 120N.
l: Chiều dài đòn dẫn động trục cam, l = 125 mm ( chọn theo kích th- ớc xe tham khảo).
h: Khoảng cách giữa hai phơng của lực P’ và P”, chọn h = 20 mm (theo kích thớc xe tham khảo).
Từ hai phơng trình cân bằng trên suy ra:
( ) lx 1 2 1 ' " . . 2 . . .h h D P P P l π P η η = + + Thay số vào ta đợc: ( ) 2 20 120 1 3589,00 7246,15 . . 2.125 9.81 3,14.7.10 .1.0,95 D= + + − = = 150 mm
Vậy đờng kính hiệu dụng của màng phanh bầu phanh đơn là: Dhd = D = 150 mm.
Đờng kính trong của bầu phanh đơn: Dt = Dhd + 15 = 165 mm. Đờng kính ngoài của màng phanh:
Dn = Dt +∆D = 165 + 34 = 179 mm, với ∆D là riềm của màng 3. Tay đòn điều chỉnh.
3.1. Công dụng.
Tay đòn điều chỉnh dùng để giảm khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh bởi vì khe hở này ngày càng tăng lên do các tấm đệm ma sát bị mài mòn. 3.2. Đặc điểm cấu tạo và hoạt động.
Hình 2.13- Tay đòn điều chỉnh
Tay đòn điều chỉnh có thân 6 bằng thép và ống lót 7. Phần đầu có đặt ống lót 7 đợc bắt với thanh đẩy của bầu phanh bằng một chốt. Trong thân 6 có bánh răng, vít vô tận 3, có các lỗ then hoa để lắp lên cam nhả và trục vít 5 có đầu vặn 11. Thân 6 có thiết bị hãm dùng để định vị trục vít, thiết bị này có viên bi 10 có thể chui vào đợc lỗ tròn trên trục 11 của trục vít dới tác dụng của lò xo 9. Lò xo 9 đợc tỳ một đầu lên bu lông hãm 8. Nắp 1 đợc bắt chặt lên thân 6 của tay đòn, giữ cho bánh răng không bị rơi.
Khi quay trục ( quay qua đầu trục vuông 11) thì trục vít quay bánh 3 và cùng với bánh thì cam nhả cũng quay làm doãng các guốc để giảm bớt khe hở giữa các guốc và trống phanh.
Khi phanh, cần của buồng hãm sẽ quay tay đòn điều chỉnh.
Trớc khi điều chỉnh cần phải nới bu lông 8 ra khoảng một đến 1,5 vòng, sau khi điều chỉnh xong cần phải siết chặt.
4. Van điều khiển. 4.1. Công dụng.
Van điều khiển các cơ cấu phanh của sơmi rơmoóc có cơ cấu dẫn động hai ống dẫn. Van này dùng để đa cơ cấu dẫn động phanh của sơmi rơmoóc vào hoạt động khi cài bất kỳ một trong các đờng khí vào độc lập của cơ cấu dẫn động hệ thống phanh công tác ôtô kéo cũng nh khi cài bộ tích năng kiểu lò xo của cơ cấu
dẫn động thuộc hệ thống phanh dự phòng và phanh dừng của ôtô kéo. Ngời ta bắt chặt van này lên khung ôtô kéo bằng hai bu lông.
4.2. Đặc điểm cấu tạo và hoạt động của van điều khiển. - Đặc điểm cấu tạo:
Cấu tạo của van điều khiển đợc thể hiện nh trên hình 2.14.
81 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 III II I V VI IV
Hình 2.14- Van điều khiển
- Hoạt động:
ở trạng thái nhả phanh, khí nén luôn đợc dẫn đến các cửa II và V để tác động màng 1 từ phía trên và pitông 12 từ phía dới nhằm duy trì vị trí dới của pitông 13. Lúc này, cửa IV nối đờng dẫn điều khiển của cơ cấu phanh của sơmi rơmoóc với cửa khí quyển VI qua lỗ trung tâm của van 4 và pitông dới 13.
Van điều khiển các cơ cấu phanh của sơ mi rơ moóc có cơ cấu dẫn động hai ống dẫn từ tổng phanh hai dòng, phát ra hiệu lệnh chỉ huy cho bộ phận phân phối không khí của hệ thống phanh sơ mi rơ moóc gồm có ba hiệu lệnh độc lập tác động có thể cùng một lúc hoặc riêng rẽ. Lúc này, phát đến cửa I và III là tín hiệu tác dụng thẳng ( để tăng áp suất ), còn đến cửa II, cửa tác dụng ngợc( để giảm áp suất ). Các cửa của van đợc liên kết theo cách sau: I – với khoang dới của tổng van; II – với van tác dụng ngợc điều khiển bằng tay; III – với khoang trên của tổng van; IV – với đờng dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của sơ mi rơ moóc; V- Với bình chứa của đầu kéo; VI – Với khí quyển.
ở trạng thái nhả phanh, khí nén luôn luôn đợc dẫn tới các cửa II và V để tác động màng 1 từ phía trên và pitông giữa 12 từ phía dới nhằm duy trì pitông 13 ở vị trí dới. Lúc này, cửa IV nối với đờng dẫn điều khiển cơ cấu phanh của sơ mi rơ moóc với cửa khí quyển VI qua lỗ trung tâm của van 4 và pitông dới 13.
Khi phanh, khí nén đợc dẫn tới cửa III, pitông trên 10 và 6 cùng một lúc dịch chuyển xuống dới. Lúc đầu, pitông 10 hạ đế của nó xuống van 4 để đóng cửa thông ra khí quyển trong pitông dới 13 và sau đó tách van 4 ra khỏi đế của pitông 12. Khí nén đi từ cửa V đợc liên kết với bình chứa đến cửa IV và sau đó đến đờng dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của sơ mi rơ moóc. Khí nén đợc tiếp tục dẫn tới cửa IV cho đến khi nào lực tác động của nó lên các píttông trên 10 và 6 từ phía dới cân bằng với áp suất khí nén đợc dẫn tới cửa III tác động lên các pittông này từ phía trên. Sau đó, dới tác động của lò xo 2, van 4 đóng không cho khí nén đi từ cửa V tới cửa IV. Bằng cách đó, hoạt động tuỳ động của van đợc thực hiện. Khi áp suất khí nén ở cửa III từ tổng phanh chuyển đến bị giảm xuống, có nghĩa là khi nhả phanh, dới tác động của lò xo 11, và áp suất khí nén từ bên d- ới (ở cửa IV), pittông trên 6 dịch chuyển lên trên cùng với pittông 10. Để pittông 10 tách khỏi van 1 và trông cửa IV với cửa khí quyển V,VI qua lỗ của van 4 và pittông 13.
Cũng khi phanh, khi khí nén đợc tiếp vào cửa I, nó đi xuống dới màng 1 và dịch chuyển pittông dới 13 cùng với pittông giữa 12 và van 4 lên trên. Van 4 đi đến đế trên pittông trên 10 và đóng cửa ra khí quyển, còn khi pittông giữa tiếp tục chuyển động thì van tách ra khỏi đế nạp của pittông. Khí nén đợc chuyển từ cửa 5 liên kết với bình chứa của ôtô đến cửa IV và đi tiếp vào đờng dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmoóc cho đến khi nào tác động của nó lên pittông giữa 12 từ phía trên cân bằng với tác động của áp suất lên màng 1 từ phía dới. Sau đó, van 4 đóng không cho khí nén đi từ của V sang cửa IV. Và nh thế, hoạt động tuỳ động đợc thực hiện theo một phơng án làm việc của thiết bị. Khi áp suất khí nén ở cửa I và dới màng giảm xuống, pittông dới 13 cùng với pittông giữa 12 dịch chuyển xuống dới. Van 4 tách khỏi đế trên pittông nhỏ trên 10 và thông cửa IV với cửa khí quyển VI qua lỗ trong van 4 và pittông 13.
Khi khí nén đợc dẫn tới cửa I và cửa III, cùng một lúc thì pittông lớn và nhỏ ở phía trên 10 và 6 càng dịch chuyển xuống dới, còn pittông dới 13 và
pittông giữa 12-lên trên. Đờng dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmoóc đợc tiếp khí nén qua cửa IV và xả khí nén ra khỏi đờng dẫn đợc tiến hành nh đã trình bày ở trên.
Khi xả khí nén ra khỏi cửa II, (khi phanh bằng hệ thống phanh dự bị hoặc hệ thống phanh dừng của ôtô kéo), áp suất ở phía trên màng giảm xuống. Dới tác động của khí nén từ phía dới, pittông giữa 12 cùng pittông 13 dịch chuyển lên trên. Đờng dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơ-moóc đợc tiếp khí nén qua cửa IV và quá trình nhả phanh cũng đợc tiến hành nh khi tiếp khí nén đến cửa I. Hoạt động tuỳ động trong trờng hợp này xảy ra nhờ sự cân bằng khí nén lên pittông giữa 12 và tổng giá trị áp suất tác động lên pittông giữa 12 và màng 1 từ phía trên.
Khi khí nén đợc dẫn tới cửa III (hoặc khi khí nén đợc dẫn tới cửa III và I cùng lúc) thì đại lợng áp suất ở cửa IV liên kết với đờng dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơ-moóc sẽ lớn hơn đại lợng áp suất đợc dẫn tới cửa III. Điều này đảm bảo sự hoạt động sớm của hệ thống phanh rơmoóc. Đại lợng vợt áp suất tối đa trên cửa IV là 98,1 Kpa(1Kg/cm2): Tối thiểu- gần 19,6Kpa(0,2kg/cm2), định mức – 68,8 Kpa(0,6kg/cm2). Đại lợng vợt áp suất đợc điều chỉnh bằng vít 8: khi vặn vít vào thì đại lợng này tăng lên, khi vặn ra –giảm xuống.