1. Tính năng suất máy nén khí
Máy nén khí được lựa chọn sao cho đảm bảo các yêu cầu sau: - Nạp nhanh các bình chứa sau khi khởi động động cơ;
- Giữ được 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 – 20)% thời gian làm việc của xe, khi các bình chứa đã được nạp đầy thì máy nén được chuyển sang chạy ở chế độ không tải.
Năng suất của máy nén khí được xác định theo công thức: Trong đó:
i – Số lượng xy lanh của máy nén khí (i = 2) d – Đường kính của xy lanh (cm), d = 6 S – Hành trình piston (cm), S = 3,8
n – Số vòng quay của trục máy nén, n = 2200(vòng/ phút) ηv – Hiệu suất thể tích (ηv = 0,5 – 0,75), chọn ηv = 0,7 Vậy năng suất máy nén khí là:
2. Tính toán bầu phanh tích năng
Hình 4.9: Sơ đồ kết cấu bầu phanh sau
Tính toán lò xo tích năng
• Theo tiêu chuẩn Việt Nam đang lưu hành trong các trung tâm đăng kiểm, khi tiến hành thử phanh tay trên bệ thử yêu cầu lực phanh do phanh tay sinh ra phải đạt được bằng 16% trọng lượng toàn bộ của xe.
• Khi nhả phanh tay, chỉ cần áp suất khí nén pj = 4KG/cm2 cũng đủ để lò xo nén trở về vị trí ban đầu.
- Tính lực ép lò xo của bộ tích lũy năng lượng (Plx2)
Để lò xo của bộ tích lũy năng lượng thỏa mãn các yêu cầu trên thì phải thỏa mãn bất phương trình sau:
Trong đó:
• Q2’ – lực của màng phanh tác dụng lên thanh đẩy
• Plx1 – lực ép lò xo 1, theo kinh nghiệm lấy Plx1 = 100 (N)
• D3 – đường kính của bộ tích lũy năng lượng Chọn theo xe tham khảo D3 = 120 mm
• η1 – hệ số tính đến độ nạp khí vào bầu phanh, η1 = 1
• η2 – hệ số tính đến tổn hao ma sát, η2 = 0,95
• pj – áp suất khí nén, yêu cầu với pj = 4KG/cm2 phải nén lại được lò xo tích năng khi nhả phanh
• ΔP – lực ép lò xo từ vị trí đang làm việc trở về vị trí ban đầu. Xét bất phương trình (1):
Ta có lực phanh do phanh tay sinh ra PP = 16%Ga
Khi sử dụng phanh tay thì chỉ có bốn bánh cầu sau được phanh nên lực phanh sinh ra tại mỗi bánh xe (T’) là:
Mô men sinh ra tại mỗi cơ cấu phanh cụm cầu sau là:
Ta lại có theo công thức đã đưa ra phần (І) chương (4), lực tác dụng vào ty đẩy bầu phanh được tính như sau:
Q2’ = 0,281.T1 = 0,281.0,04 .22400.9,81 = 2470 (N) Thay số vào ta có:
Xét bất phương trình (2) ta có:
ΔP = C.Δl Trong đó:
• C – độ cứng của lò xo tích năng
• Δl – hành trình của ty đẩy, theo thực nghiệm Δl = 18 (mm) Độ cứng của lò xo được tính như sau:
Trong đó:
• d – đường kính của dây lò xo. Chọn theo xe tham khảo d = 8 mm
• Dlx – đường kính vòng lò xo. Chọn theo xe tham khảo Dlx = 90 mm
• G – mô đun đàn hồi của vật liệu.
Chọn vật liệu thép C65, G = 8.1010 (N/m2)
• n0 – số vòng làm việc của lò xo. Chọn theo xe tham khảo n0 = 5 vòng Thay vào công thức trên ta có:
Vậy ΔP = 11237.18.10-3 = 202 (N)
Thay các giá trị vào bất phương trình (2) ta được: Hay 2772 (N) 4524 (N)
Như vậy (2) được thỏa mãn.
- Độ biến dạng ( λ) của lò xo được tính theo công thức:
Trong đó:
• n0 – số vòng làm việc của lò xo, n0 = 5
• [τ] - ứng suất cho phép.
Lò xo được chế tạo từ thép C65 nên [τ] = 500 – 800 MPa. [τ] = 500 MPa
• Dlx – đường kính vòng lò xo. Dlx = 90 mm
• G – mô đun đàn hồi của vật liệu, G = 8.1010 N/m2 Thay các giá trị vào ta có:
- Số vòng toàn bộ của lò xo (n):
Theo kinh nghiệm n = n0 + (1 2) = 5 + 2 = 7 (vòng) - Bước của lò xo (t):
Theo công thức t = (0,15 0,3)Dlx Lấy t = 0,25.90 = 22,5 (mm) - Chiều dài toàn bộ của lò xo (H):
H = n.t = 6.22,5 + 8 = 143 (mm)