Тормозные системы тракторов и автомобилей
Тормозная система ТС предназначена для экстренной остановки, снижения скорости движения и удержания машины неподвижно на стоянках. В тракторах с ее помощью можно совершать крутые повороты. В гусеничных машинах она является одним из механизмов поворота.
Тормозная система состоит из тормозного механизма и привода: тормозной механизм препятствует вращению колеса, а тормозной привод служит для управления им.
Тормозная система — важнейший элемент безопасности ТС. Она должна обеспечивать одновременное торможение левого и правого движителей. Торможение должно быть эффективным! плавным, без заносов. Работа тормозных систем должна быть надежной, стабильной, экологически безопасной, а управление удобным и легким.
На тракторах и автомобилях наибольшее распространение получили фрикционные тормоза. Их действие основано на использовании сил трения между вращающимися и неподвижными деталями. Чем больше сила трения, тем эффективнее торможение.
В зависимости от условий сцепления с опорной поверхностью, массы и скорости ТС, реакции водителя (0,5. 1,0 с) и скорости срабатывания тормозной системы (0,2. 0,6 с) машина при торможении проходит определенный тормозной путь. Так, тормозной путь трактора на сухом бетоне при массе 4 т и скорости 20 км/ч должен быть не более 6 м.
Различают экстренное торможение (резкое уменьшение скорости) и служебное торможение (плавное уменьшение скорости).
Тракторы и автомобили оборудованы: рабочей (основной), запасной, стояночной, вспомогательной и прицепной тормозными системами.
Рабочая тормозная система предназначена для уменьшения скорости и остановки ТС, приводится в действие педалью.
Запасная тормозная система необходима для торможения при отказе основного тормоза. Осуществляется рычагом.
Стояночный тормоз (горный) используется для удержания ТС на уклоне (для колесного трактора не менее 16%, гусеничного — 31 %, автомобиля — 25%, автопоезда — 31 %).
Вспомогательная тормозная система применяется для уменьшения нагрузки на основную тормозную систему за счет торможения двигателем, гидротрансформатором или электродвигателем трансмиссии. Этой системой оборудованы автомобили большой грузоподъемности (12 т) и автобусы массой более 5 т.
Прицепная тормозная система служит для снижения скорости, остановки, удержания на месте прицепа и его остановки при отрыве от тягача.
На многих ТС функции различных тормозных систем совмещены.
Тормозные механизмы тракторов и автомобилей. Фрикционные тормозные механизмы тракторов и автомобилей различают по форме тормозящих деталей: ленточные, колодочные (барабанные) и дисковые. Их размещают в колесах или в трансмиссиях.
На гусеничных тракторах используют ленточные и дисковые тормоза. На автомобилях ленточные тормоза не применяются.
Тормозные механизмы должны обеспечивать эффективность работы во всем диапазоне скоростей движения ТС и температуры между трущимися поверхностями. В них должно быть предусмотрено автоматическое регулирование зазора между тормозящими деталями.
Ленточный тормозной механизм. Он бывает простой, суммирующий (двойной), дифференциальный или плавающий (рис. 24.1).
Простой ленточный тормоз состоит из тормозного барабана, который обхватывает стальная лента с фрикционными накладками. Для исключения соприкосновения ленты с барабаном в расторможенном состоянии предусмотрена оттяжная пружина. Зазор между лентой и барабаном устанавливают регулируемым упором. Эффективность торможения ленточных механизмов зависит от направления вращения барабана. При совпадении направления вращения и направления затягивания ленты происходит самозатягивание (эффект серводействия). При изменении направления вращения тормозного барабана эффективность торможения резко снижается.
Рис. 24.1. Схемы действия ленточных тормозов: а — простого; б — суммирующего; в — дифференциального; 1 — тормозной барабан; 2 — фрикционная накладка; 3 — тормозная лента; 4 — неподвижная опора; 5 — тормозной рычаг; 6 — тормозная тяга; 7 — оттяжная пружина; 8 — регулируемый упор; 9 — поворотный рычаг; А — фасонная опора; Г, и 12 — плечи тормозного рычага
В суммирующем тормозном механизме эффект серводействия отсутствует.
В плавающем тормозном механизме рычаг не имеет жесткой опоры. Благодаря специальной конструкции поворотного рычага и опор шарнирные пальцы рычага могут перемещаться. В зависимости от направления вращения то левый, то правый конец ленты становятся неподвижными. Тормоз работает с серводействием в обе стороны.
Плавающие тормозные механизмы получили наибольшее применение на тракторах.
К недостаткам ленточных тормозов относятся большая нагрузка на подшипники тормозного барабана и неравномерность износа фрикционных накладок. В ленточных тормозах, работающих в масле, интенсивность и неравномерность износа тормозной ленты значительно меньше. Такие тормоза не выбрасывают продукты износа и экологически безопасны.
Колодочный тормозной механизм. Состоит из тормозного барабана и тормозных колодок с фрикционными накладками. Барабан соединен с колесом и вращается вместе с ним. Для торможения колодки прижимают к внутренней поверхности барабана. В расторможенном состоянии колодки удерживаются пружиной-оттяжкой. Существует несколько типов колодочных тормозов (рис. 24.2).
Рис. 24.2. Схемы действия колодочных тормозов: а — с равным перемещением колодок; 6 — с равными приводными силами и односторонним расположением опор; в — с равными приводными силами и разнесенными опорами; г — с большим сервоусилением; 1 — тормозной рычаг; 2 — разжимной кулак; 3 — тормозной барабан; 4 — тормозная колодка; 5 — фрикционная накладка; 6 — оттяжка; 7 — ось крепления тормозной колодки; 8 — тормозной (рабочий) цилиндр; 9 — подвижный сухарик
Наибольшее распространение получили тормоза с равным перемещением колодок. В таком тормозе прижимание колодок к барабану осуществляют с помощью разжимного кулака, клина или гидроцилиндра. Регулирование зазора между колодкой и барабаном осуществляют вручную или автоматически. Принцип действия автоматических регуляторов основан на ограничении обратного хода колодок при отпущенном тормозе.
Дисковый тормозной механизм. Широко применяется на тракторах и автомобилях. Дисковые тормоза бывают сухими и мокрыми (работающими в масле). В современных тракторах большой мощности применяют, как правило, дисковые тормоза, работающие в масле.
Дисковый механизм состоит из вращающегося диска, суппорта, закрепленного на цапфе, и двух тормозных колодок (рис. 24.3).
Рис. 24.3. Устройство дискового тормозного механизма: а — общий вид; 6 — с вентилируемыми отверстиями и лопастями; 1 — колодка; 2 — суппорт; 3 — диск
Внутри суппорта находится гидроцилиндр. При торможении колодки имеют хорошее быстродействие, так как зазор между диском и накладками колодки менее 0,1 мм. У них более равномерно изнашиваются накладки, меньше масса и габаритные размеры. К недостаткам можно отнести повышенную интенсивность износа накладок и открытость тормозного диска (в сухих тормозах).
Внимание! После интенсивного торможения следует избегать попадания на диск воды. Это может привести к его короблению. Машина с таким диском при торможении будет вибрировать с передачей вибраций на руль. К таким же последствиям может привести грязь на диске.
В целях охлаждения механизма его диск делают вентилируемым. Перспективным считается применение керамических дисков.
Дата добавления: 2020-10-05 ; просмотров: 390 ;
Назначение и классификация тормозных систем тракторов и автомобилей
Колесные тормозные механизмы располагают непосредственно у колес, трансмиссионный тормозной механизм монтируется на коробке передач и тормозит вращение приводного (вторичного) вала заднего моста.
По принципу действия тормозные механизмы бывают ленточные, колодочные и дисковые.
В ленточном тормозе (рис. 2, а) частота вращения вала гасится за счет трения ленты о вращающийся тормозной шкив.
Колодочный тормоз (рис. 2, б) работает на принципе трения тормозных колодок, прижимаемых к внутренней рабочей поверхности тормозного барабана, вращающегося вместе с колесом.
Дисковый тормозной механизм (рис. 2, в) состоит из дисков, вращающихся вместе с валом, и нажимных тормозящих дисков. При нажатии на педаль тормоза нажимные диски поворачиваются навстречу друг другу, шарики между этими дисками выкатываются из выемок по скосам и раздвигают диски. Вращающиеся диски с фрикционными накладками прижимаются нажимными дисками к неподвижному корпусу, при этом вращение вала затормаживается.
Встречается и такая конструкция дискового тормозного механизма, в которой к вращающемуся вместе с валом диску с обеих сторон прижимаются колодки с фрикционными накладками. Однако в такой конструкции поверхность трения колодок ограничена.
Привод тормозов служит для управления тормозными механизмами из кабины водителя.
По типу привода тормозных механизмов различают механические, гидравлические, пневматические и комбинированные тормозные системы.
Механический привод тормозных механизмов состоит из совокупности рычагов и тяг, выполненных в виде жестких металлических звеньев или гибких тросов. Он обеспечивает передачу усилия от тормозной педали к тормозным механизмам с промежуточной трансформацией этого усилия за счет рычажной системы.
Пневматический привод (рис. 3, б), применяемый на мощных колесных тракторах, работает на принципе использования энергии сжатого воздуха для управления колесными тормозными механизмами. Такой привод имеет компрессор, баллоны для сжатого воздуха, а также воздушный тормозной кран, связанный с педалью, воздухопроводы и тормозные камеры с диафрагмами. Нажимая на тормозную педаль, водитель открывает доступ сжатому воздуху к тормозным камерам колес. Под действием сжатого воздуха эластичные диафрагмы выгибаются и перемещают связанные с ними штоки, которые и включают тормозные механизмы колес.
Тормозная система. Виды тормозных систем
Тормозная система — это совокупность устройств, предназначенных для регулирования скорости движения, ее снижения до необходимого уровня или полной остановки машины.
Современные автомобили и колесные тракторы оборудуют рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными системами.
Рабочая тормозная система служит для снижения скорости движения с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки машины вне зависимости от ее скорости, нагрузки и уклона дорог, для которых она предназначена.
Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения скорости движения или остановки машины в случае полного или частичного выхода из строя рабочей тормозной системы (например, в автомобиле КамАЗ-4310).
Эффективность рабочей и запасной тормозных систем машин оценивают по тормозному пути или установившемуся замедлению при начальной скорости торможения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участках сухой дороги с твердым покрытием, обеспечивающих хорошее сцепление колес с дорогой.
Стояночная тормозная система служит для удержания неподвижной машины на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии водителя. Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспечивать удержание машины на уклоне такой крутизны, который она сможет преодолеть на низшей передаче.
Вспомогательная тормозная система предназначена для поддержания постоянной скорости машины при движении ее на затяжных спусках горных дорог и регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабочей тормозной системой с целью разгрузки тормозных механизмов последней. Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечивать без применения иных тормозных систем спуск машины со скоростью 30 км/ч по уклону 7 % протяженностью 6 км.
Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.
Торможение машины достигается работой сил трения в тормозном механизме, которая превращает кинетическую энергию движения машины в теплоту в зоне трения тормозных накладок с тормозным барабаном или диском.
В зависимости от типа привода различают тормозные системы с гидравлическим, пневматическим и пневмогидравлическим приводом.
Тормозные механизмы (тормоза) бывают дисковые и колодочные, а в зависимости от места установки — колесные и трансмиссионные (центральные). Колесные устанавливают непосредственно на ступице колеса, а трансмиссионные — на одном из валов трансмиссии.
На большегрузных автомобилях и мощных тракторах чаще всего применяют системы торможения с пневматическим приводом и колодочными тормозами.
Колодочный тормоз затормаживает шкив 9 двумя колодками 5 с фрикционными накладками, которые прижимаются к шкиву 9 изнутри разжимным кулачком 4. При этом верхние концы колодок 5 поворачиваются вокруг неподвижных шарниров (осей) 7. Если отпустить педаль 1, то стяжные пружины 8 растормозят шкив 9.
Дисковый тормоз трактора МТЗ-80 имеет диски 14 и 16 с фрикционными накладками, установленные на вращающемся валу 6 возможностью передвижения в осевом направлении. Между ними размещены два нажимных диска 12 и 15, соединенные серьгами 11 с тягой 10 и тормозной педалью 1. Между нажимными дисками в углублениях со скосами установлены разжимные шарики 13. При торможении шарики раздвигают нажимные диски, которые прижимают вращающиеся диски с фрикционными накладками к неподвижному картеру 17 и затормаживают вал 6.
Рисунок. Схемы колесных тормозов: а — колодочного; 6 — дискового; 1 — педаль; 2 — тяга; 3 — рычаг; 4 — разжимной кулачок; 5 — колодка; 6 — затормаживаемый вал: 7 — оси повороти колодок; 8 — стяжные пружины; 9 — тормозной шкив; 10 — тяга с регулировочной гайкой; 11 — серьга; 12, 75 — нажимные диски; 13 — шарик; 14, 16 — диски с фрикционными накладками; 17 — картер.
26. Назначение и типы тормозных систем.
Для снижения скорости движения, остановки и удержания в неподвижном состоянии тракторы и автомобили оборудуют тормозной системой. Различают следующие ВИДЫ ТОРМОЗНЫХ систем:
рабочую, необходимую для регулирования скорости движения машины и ее плавной остановки; стояночную, которая служит для удержания машины на уклоне; вспомогательную, предназначенную для крутых поворотов трактора.
Вспомогательная тормозная система (тормоза) универсально-пропашного трактора была рассмотрена при изучении ведущих мостов. Тормоз действует на правую или левую полуось ведущих колес и тормозит ближнее к центру поворота ведущее колесо. При необходимости эти тормоза используют как рабочие и стояночные.
Тормозная система состоит из тормозного механизма и его привода.
Тормозной механизм служит для создания искусственного сопротивления движению трактора и автомобиля. Наибольшее распространение получили фрикционные тормоза, принцип действия которых основан на использовании сил трения между неподвижными и вращающимися деталями. Фрикционные тормоза могут быть барабанными, ленточными и дисковыми. В барабанном тормозе силы трения создаются на внутренней, цилиндрической поверхности вращения, в ленточном на наружной, а в дисковом — на боковых поверхностях вращающегося диска.
По месту установки различают тормоза колесные и центральные (трансмиссионные). Первые действуют на ступицу колеса, а вторые — на один из валов трансмиссии. Колесные тормоза используют в рабочей тормозной системе, центральные — в стояночной.
Привод тормозов предназначен для управления тормозными механизмами при торможении. По принципу действия тормозные приводы разделяют на механические, пневматические и гидравлические. Механический привод тормозов применяют на всех рассмотренных ранее тормозах тракторов. Этот привод используют и на стояночных тормозах, которыми оборудованы все автомобили и некоторые тракторы.
Стояночный тормоз. На автомобилях установлены стояночные тормоза барабанного типа. Н
еподвижный диск З закреплен на корпусе коробки передач. На диске симметрично установлены две тормозные колодки 5, которые размещены внутри барабана. Тормозной барабан 7 закреплен на ведомом (вторичном) валу коробки передач.
К тормозным колодкам снаружи прикреплены фрикционные накладки. Нижние концы колодок через пальцы 9 опираются на коническую головку регулировочного винта 10. Верхняя часть колодок опирается на толкатели б разжимного устройства, которое состоит из стержня 4 и двух шариков. Стержень соединен через приводной рычаг и тягу с рычагом 2 центрального (стояночного) тормоза.
для затормаживания автомобиля рычаг 2 тормоза рукой перемещают назад. В это время нижний конец рычага, перемещаясь вперед, через тягу и приводной рычаг II действует на разжимной стержень 4 с шариками. Под воздействием шариков 13 и толкателей б верхние концы колодок раздвигаются и их фрикционные накладки прижимаются к тормозному барабану, который затормаживается и препятствует вращению соединенного с ним карданного вала трансмиссии.
В заторможенном положении рычаг тормоза фиксируется на секторе защелкой. Чтобы выключить стояночный тормоз, необходимо освободить защелку, нажав на кнопку 1, и переместить рычаг тормоза вперед. При этом разжимной стержень 4 тоже переместится вместе с шариками вперед и освободит толкатели б. Под действием стяжных пружин 8 колодки отойдут в исходное положение. Необходимый зазор между фрикционными накладками колодок и барабаном устанавливают регулировочным винтом 10.
На колесном тракторе общего назначения применяют стояночный тормоз ленточного типа. Торможение достигается трением, возникающим между тормозной лентой и шкивом, который закреплен на валу привода переднего ведущего моста. Шкив 4 охватывает стальная лента 5 с чугунными накладками. Один конец ленты закреплен в кронштейне 9, привернутом к корпусу раздаточной коробки, а другой соединен системой тяг с ручным рычагом 12 управления центрального тормоза, расположенным в кабине. Рычаг тормоза фиксируется храповиком. Равномерный зазор между тормозной лентой и шкивом о
беспечивают оттяжные пружины З и регулировочный болт 1. При переводе рычага 12 на себя усилие передается через систему тяг на ленту, которая затягивается вокруг шкива и затормаживает его. В исходное положение ленту возвращают пружины после отведения рычага от себя.
На некоторых колесных тракторах установлены дисковые тормоза (рис. 142).
Стояночно-запасной тормоз (рис. 142, а) дискового типа расположен с правой стороны заднего моста рядом с основным тормозом. Его приводят в действие ручным рычагом 1, установленным в кабине трактора. Тормоз— сухой дисковый, состоит из кожуха 7, двух стальных соединительных 10 и двух чугунных 8 нажимных дисков, тяг и рычагов. Кожух привернут болтами
корпусу заднего моста. Соединительные диски имеют внутри шлицевые отверстия, которыми они установлены на шлице хвостовика ведущей шестерни конечной передачи.
Соединительные диски снабжены с обеих сторон фрикционными накладками. Внутри нажимных дисков, соединенных между собой тремя пружинами 15, уложены пять шариков 14, которые входят в углубления дисков.
Если переместить рычаг 1 на себя (по рисунку — вправо), то нажимные диски 8 поворачиваются тягами б в разные стороны, отходят один от другого и прижимают соединительные диски 10 к неподвижным плоскостям кожуха и крышке стакана подшипников. Под действием силы трения соединительные диски удерживают от вращения ведущую шестерню конечной передачи и колеса трактора.
По конструкции стояночно-запасной и основные тормоза рассматриваемого трактора одинаковы.
О
сновные тормоза (рис. 142, 6) служат для быстрой остановки трактора и для осуществления крутых поворотов.
При движении трактора соединительные диски вращаются вместе с ведущими шестернями. Если нажать на педаль II тормоза, то нажимные диски прижмут вращающиеся соединительные диски к неподвижным стенкам кожуха. Под действием трения соединительные диски останавливаются вместе с ведущей шестерней конечной передачи, притормаживая соответствующее ведущее колесо. В этом положении педаль можно удерживать длительное время с помощью защелки 12 горного тормоза.
Тормозные механизмы с гидравлическим приводом
Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом применяют на автомобилях. Он состоит из двух колодок 13 (рис. 1
43), установленных на опорном диске 2, колесного тормозного цилиндра З, опорных пальцев и регулировочных эксцентриков. На наружные поверхности колодок наклепаны фрикционные накладки. Передняя накладка длиннее задней. При торможении она прижимается к тормозному барабану колеса с большой силой. Этим обеспечивается их равномерное изнашивание. Между собой колодки стянуты пружиной 4. Их нижние концы опираются на эксцентриковые шайбы, надетые на опорные пальцы II, а верхние — на сухари поршней колесного тормозного цилиндра. Зазор между колодками и тормозным барабаном колеса регулируют с помощью эксцентриков 1, установленных под колодками в опорном диске.
Тормозные механизмы с пневматическим приводом
Тормозную систему с пиевматическим приводом применяют на ряде тракторов и автомобилей. Она состоит из колесных тормозных механизмов (тормозов) и пиевматического привода. Колесные тормоза и пневматический привод грузового автомобиля и колесного трактора общего назначения подобны.
Тормозная система трактора
Управляятрактором, водитель постоянно изменяет скорость их движения в зависимости от состояния дороги и окружающей обстановки. Иногда возникает необходимость экстренной остановки транспортного средства в случае появления внезапного препятствия или человека на проезжей части дороги.
В большинстве случаев торможение происходит в результате необратимого преобразования кинетической энергии трактора или автомобиля сначала в работу трения, а затем в теплоту, поглощаемую тормозными механизмами, шинами, трансмиссией и двигателем, если он не отсоединен от трансмиссии.
Путь, который проходит трактор с момента обнаружения водителем препятствия до полной остановки, называют остановочным. Путь, который пройдет машина от начала торможения до полной остановки, называют тормозным. Значение тормозного пути зависит от скорости движения, состояния дороги (коэффициента сцепления) и многих других эксплуатационных факторов.
При торможении колесных тракторов без прицепов на сухой бетонированной горизонтальной дороге со скоростью 20. 30 км/ч остановочный пусть должен быть 6. 11 м, если масса трактора до 4 т, и 6,5. 11,5 м, если масса 4. 6 т.
К тормозным системам предъявляют следующие основные требования: быстрое срабатывание; правильное распределение тормозного усилия по колесам; обеспечение пропорциональности между усилием на педали (рычаге) и тормозной силой на колесах; плавность торможения и устойчивость машины при торможении; высокая стабильность регулировки тормозных механизмов.
Различают следующие виды тормозных систем: рабочую, стояночную, вспомогательную и запасную.
Помимо этих систем, многие тракторы оборудуют приводом тормозной системы прицепов.
Применяют следующие способы торможения: тормозной системой с отъединенным от трансмиссии двигателем; двигателем; тормозной системой и двигателем одновременно.
При первом способе основной источник сопротивления движению — тормозные механизмы трактора или автомобиля.
При втором способе — торможении двигателем (он остается соединенным с трансмиссией) — прекращают или значительно уменьшают подачу топлива. Тогда коленчатый вал принудительно прокручивается от колес, из-за чего механические и другие потери в двигателе резко увеличиваются и могут достичь 55 % мощности двигателя при полной подаче топлива и той же скорости вращения коленчатого вала. Интенсивность торможения двигателем зависит от включенной передачи, степени открытия дроссельной заслонки или подачи топлива насосом, а также от состояния (включено или выключено) системы зажигания. Торможение двигателем рекомендуется применять при движении на затяжных спусках и скользкой дороге.
При третьем способе значительно увеличивается интенсивность торможения, а тормозной путь уменьшается на 20. 25 %.
Эффективным тормозом-замедлителем служит система с использованием противодавления на выпуске у двигателя. Для создания противодавления выпускной трубопровод перекрывают заслонкой и прекращают подачу топлива в цилиндры. В результате тормозной момент двигателя возрастает примерно вдвое по сравнению с обычным торможением двигателем.
Тормозная система состоит из тормозного механизма и тормозного привода.
