Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Тормозные системы. Назначение и состав; нормы эффективности тормозных систем.Стр 1 из 10Следующая ⇒
Тормозные системы. Назначение и состав; нормы эффективности тормозных систем. Назначение: Уменьшать скорость автомобиля, вплоть до его полной остановки; Удерживать автомобиль в неподвижном состоянии. 1. Виды тормозных систем: Рабочая тормозная система, запасная тормозная система, стояночная тормозная система, система длительного торможения, автономная тормозная система (для автопоездов) 2. Классификация тормозных систем (по типу энергии): ТС с мускульной энергией; ТС со вспомогательной энергией; ТС со сторонним источником энергии; Системы наката; ТС с использованием сил гравитации. 3. Классификация тормозных систем (по типу рабочего тела): Механические; Гидравлические; Пневматические; Электрические; Комбинированные Нормативы ТС: Стандарты: Правила №13 ЕЭК ООН, EC 71/32, ISO 611, ГОСТ 22895 – 77, FMVSS 135 (США) . 2. Тормозные механизмы, классификация, требования к ним. Барабанные Дисковые Simplex С плавающей скобой Duplex С фиксированной скобой Duo-Duplex Simplex - Применимость: грузовые автомобили, легк авто с Vmax до 170 км/ч (на задний мост). - Активная колодка создает ок. 65% тормозного момента, пассивная – до 35%. - Активная колодка должна быть толще, либо обе колодки должны иметь разные углы охвата. Duplex - Обе колодки являются активными, с повышенным самоусилением . - Тормозной момент очень чувствителен к изменению коэффициента трения. - Не употребляются в качестве стояночного тормоза. Duo-Duplex - Очень высокий коэффициент самоусиления. Распространены на грузовых автомобилях. ДТМ с фиксированной скобой - Не требуется регулировка зазора между накладкой и диском. - Распространены на больших и спортивных легковых автомобилях (у задних колесных узлов большое пространство и, обычно, положительный радиус обкатки). - Повышенная тепловосприимчивость. - Могут вызвать чрезмерный нагрев тормозной жидкости и выход из строя тормозной системы. ДТМ с плавающей скобой - Небольшие габариты и вес - Хороший теплоотвод - Накладки могут иметь большую площадь, но характерен повышенный и неравномерный износ . Недостаточная жесткость конструкции, повышенный шум. Требования к тормозным механизмам: - Минимальное время срабатывания; Минимальное время для снятия тормозного усилия; - Достаточный отвод тепла и свободный доступ воздуха; Фрикционные свойства должны сохраняться в широком температурном диапазоне; Барабанные тормозные механизмы. Анализ конструктивных схем. Барабанные: Simplex, Duplex, Duo-Duplex. Simplex - Применимость: грузовые автомобили, легковые автомобили с Vmax до 170 км/ч (на задний мост). - Активная колодка создает ок. 65% тормозного момента, пассивная – до 35%. - Активная колодка должна быть толще, либо обе колодки должны иметь разные углы охвата. Duplex - Обе колодки являются активными, с повышенным самоусилением. - Тормозной момент очень чувствителен к изменению коэффициента трения. - Не употребляются в качестве стояночного тормоза. Duo-Duplex - Очень высокий коэффициент самоусиления. Распространены на грузовых автомобилях.
Прочностные расчёты деталей тормозных механизмов. Прочностные расчеты ДТМ. Расчет на изгиб:
Изгибающий момент: Напряжение в опасном сечении(верхняя точка скобы): [s]=250…450 МПа для стальных и чугунных скоб, 200…300 МПА для алюминиевых скоб W – момент сопротивления сечения скобы Раскрытие скобы: Единичный изгибающий момент: Изгибающие моменты:
Перемещение, вызванное изгибом: Максимальное перемещение: J – момент инерции сечения скобы Если сечение скобы представить прямоугольником с шириной В и высотой Н, то W=ВН2/6, J=ВН3/12 Прочностные расчеты БТМ. Разрыв стенки барабана: Принимается, что тормозной барабан – тонкостенный цилиндр бесконечной длины. Напряжение разрыва: Db – внутренний диаметр барабана b – ширина накладки
Срез болтов крепления барабана: Усилие среза: Rб – радиус окружности расположения болтов Напряжение на срез: Sб – площадь поперечного сечения болта Расчет шлицевого конца разжимного кулака: Напряжение на смятие в шлицевом соединении: y=0,7…0,8 – коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки на шлицы 11. Тормозные приводы. Основные требования к тормозным приводам. Эргономические требования. Пневматический тормозной привод. Требования к приводу, схемы приводов. Основные элементы пневматического тормозного привода А – питающая часть: 1- воздушный компрессор, 2 – регулятор давления, 2а – осушитель воздуха, 2b – ресивер-регенератор B – управляющая часть: 3 – тормозной кран рабочей тормозной системы, 4 – рабочий кран стояночной тормозной системы C – исполнительная часть: 5 – четырёхконтурный защитный клапан, 6– ресивер, 7 – дренажный клапан, 8 – релейный клапан, 9 – регулятор тормозных сил, 10 – тормозная камера, 11 – тормозная камера с энергоаккумулятором, 12 – выход на тормозные механизмы Классификация РТС 1)РТС С ОГРАНИЧЕНИЕМ ПО ДАВЛЕНИЮ 2)РТС С ОГРАНИЧЕНИЕМ ПО УСКОРЕНИЮ 3)РТС С УМЕНЬШЕНИЕМ ДАВЛЕНИЯ 4)РТС С ЛУЧЕВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ Зависимость между тормозным моментом и давлением:
Индекс "1" - для первого контура, "2" – для второго контура тормозной системы При проектировании тормозной системы с РТС целесообразно обеспечить равенство давлений р1 и р2 при Z=Zкр Коэффициент передачи по давлению для 1-го контура
р1' – давление в тормозной магистрали при Z=Zкр Для гидравлического тормозного привода:
Для пневматического тормозного привода: kt1 – коэффициент пропорциональности тормозного механизма, dк – диаметр КТЦ, Ак – эффективная площадь тормозной камеры, Uк и hк – передаточное число и КПД разжимного устройства, n – количество тормозных механизмов Коэффициент передачи по давлению для 2-го контура
Проектный расчет 1. Задается размер d 2. Рассчитывается диаметр плунжера D 3. Рассчитывается сила прижатия плунжера Fa 4. Находится коэффициент передачи РТС: Диаметр плунжера D :
h2 – разница деформации подвески в точках "в" и "а" Контроль регуляторной и идеальной характеристик Ордината точки г' Несовпадение характеристик: Расчет питающей части Общий объем тормозного привода: Vki – объём i-ой тормозной камеры или цилиндра, dj и Lj – соответственно диаметр и длина j-го участка тормозного трубопровода Общий объем ресиверов: Расчетная схема Проектный расчет 5. Задается размер d 6. Рассчитывается диаметр плунжера D 7. Рассчитывается сила прижатия плунжера Fa 8. Находится коэффициент передачи РТС:
Диаметр плунжера D :
h2 – разница деформации подвески в точках "в" и "а" Несовпадение характеристик: ТРЕБОВАНИЯ ПО АДАПТИВНОСТИ n Учёт гистерезисных потерь в тормозной системе n Адаптация к служебному и экстренному торможению n При криволинейном торможении не должна превышаться граничная скорость по условиям заноса n При торможении на миксте должен ограничиваться темп роста инерционного момента ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ n Рывки и колебания, вызванные цикличностью работы АБС, должны быть минимальными n Отсутствие толчкообразных воздействий на органах управления n Постоянный контроль работы АБС диагностической системой с информированием водителя ПАРАМЕТРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ АБС m -РЕГУЛИРОВАНИЕ n Параметр регулирования: сцепление колеса с дорогой n Информационные параметры: окружная сила в контакте колеса с дорогой, момент от окружной силы n Недостатки: отсутствие приемлемых сенсоров, чувствительность к микропрофилю дороги Достоинства: обеспечивается высокая тормозная эффективность S -РЕГУЛИРОВАНИЕ n Параметр регулирования: проскальзывание колеса n Информационные параметры: скорость и замедление колеса n Недостатки: недостаточная адаптивность к изменению дорожных условий; способы получения информации о проскальзывании помеховосприимчивы n Достоинства: дешевое исполнение; минимальные требования к сенсорной части ГРАДИЕНТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ n Параметр регулирования: производная сцепления по проскальзыванию колеса n Информационные параметры: окружная сила в контакте колеса с дорогой, скорость и замедление колеса n Недостатки: сложное математическое описание, требуются высокоточные сенсоры n Достоинства: высокая адаптивность системы, надежное обеспечение устойчивости автомобиля
ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЕ КОЛЕСА
Рулевое управление. Требования к ним, классификация и схемы рулевого управления Общие требования к рулевому управлению n Обеспечение малой траектории поворота (вираж), малые усилия при парковке, малый угол поворота рулевого колеса n Легкость хода, хорошее держание прямого курса, спонтанное реагирование на действия водителя n Обеспечение надежного контакта с дорогой, обратная связь по сцеплению колес с дорогой n Самостоятельный возврат в среднее положение, стабилизирующие процессы при любых маневрах n Подавление внешних возмущений, отсутствие склонности к автоколебаниям n Износостойкость, отсутствие негативного влияния на износ шин Требования по надежности и пассивной безопасности n Стопорение всех резьбовых соединений n Все детали рулевого управления, передающие усилия, должны обладать большим относительным удлинением, до 10-15% n Рулевая колонка должна складываться при аварии n Рулевое колесо должно выполняться энергопоглощающим, но не разрушаться при аварии n Ограничители поворота управляемых колес должны предотвращать перекручивание тормозных шлангов и трение шин о крылья n Люфты в рулевом механизме должны компенсироваться автоматически, либо с возможностью их легкого устранения Схемы рулевого управления. Четырёхзвенники
1 – выход рулевого механизма;2, 6 – поперечные рычаги;3 – рулевая сошка; 4, 5 – продольные рычаги 1. Прямой четырехзвенник, расположенный за мостом, с одинаковым направлением поворота сошки и рычагов рулевой трапеции 2. Прямой рулевой четырехзвенник с направленными вперед рычагами рулевой трапеции 3. Обратный рулевой четырехзвенник с противоположным вращением рулевой трапециии сошки 4. Обратный рулевой четырехзвенник, расположенный за мостом
ТРЕХЗВЕННИКИ
1. Рулевой механизм и трапеция расположены за мостом. Шарниры закреплены на концах рейки 3 – рулевая сошка 7 – шарниры 8 – рейка
2. Рулевой механизм расположен перед мостом, трапеция – за мостом 3. Рулевой механизм и трапеция расположены перед мостом 4. Рулевой механизм расположен за мостом, трапеция - перед мостом
Прямой КПД
Мв – момент трения в рулевом механизме, приведенный к рулевому валу Мd - крутящий момент на рулевом колесе Обратный КПД Мс – момент трения в рулевом механизме, приведенный к рулевой сошке Мd - крутящий момент на рулевом колесе Червячные рулевые механизмы Передаточное число рулевого механизма"цилиндрический червяк – червячный сектор":
R0 – радиус начальной окружности сектора; t – шаг нарезки; z – число заходов червяка; gч – угол наклона нарезки зубьев червяка; gс – угол наклона нарезки зубьев сектора Прямой КПД червячного рулевого механизма: r - радиус трения Данные по выполненным конструкциям: КПД "червяк – сектор" – 0,6/0,4 КПД "глобоидальный червяк – ролик" – 0,8-0,7 gч = 9…17° iРМ до 10 Винтовые рулевые механизмы Передаточное число: R0 – радиус начальной окружности сектора; t – шаг винта Данные по выполненным конструкциям:КПД – 0,65/0,25; Угол подъема нарезки винта gв = 10…15° Шаг винта t=12…18 мм Идеальный поворот. Угол Аккермана:
Разность угла поворота управляемых колес (по Аккерману): Диаметр разворота по колее: Ошибка угла поворота управляемых колес: d0 – фактический угол поворота колеса Фактический диаметр разворота по колее: Расчетная схема Рабочий объем силового цилиндра: Баланс работ: Работа при повороте управляемых колес: Работа, совершаемая водителем: Момент на рулевом колесе: Усилие водителя Fв принимается равным: 30-70 Н для легковых автомобилей 120-160 Н для грузовых автомобилей Работа усилителя: pmax – максимальное давление насоса гидроусилителя Рабочий объем силового цилиндра: Диаметры силового цилиндра и штока цилиндра: Коэффициент запаса продольной жесткости силового цилиндра: Полярный момент инерции штока:
Усилие, развиваемое гидроцилиндром: Диаметр силового цилиндра:
Усилители рулевого управления. Требования к ним. Анализ схем компоновки рулевого управления. Рулевой вал Напряжение кручения в опасном сечении:
Rр – радиус рулевого колеса Fp – максимальное усилие на рулевом колесе W – момент сопротивления кручению Рулевая сошка
Рулевой вал Напряжение кручения в опасном сечении:
Rр – радиус рулевого колеса Fp – максимальное усилие на рулевом колесе W – момент сопротивления кручению
Рулевая сошка Усилие на шаровом пальце сошки:
Q – осевая сила на рулевом механизме r0 – радиус начальной окружности сектора, кривошипа … Эквивалентное напряжение растяжения в точке "а": Напряжение кручения в точке "b" W – моменты сопротивления изгибу и кручению
Продольная рулевая тяга Напряжение сжатия: Напряжение изгиба J – экваториальный момент инерции сечения S – площадь сечения Запас прочности: Тормозные системы. Назначение и состав; нормы эффективности тормозных систем. Назначение: Уменьшать скорость автомобиля, вплоть до его полной остановки; Удерживать автомобиль в неподвижном состоянии. 1. Виды тормозных систем: Рабочая тормозная система, запасная тормозная система, стояночная тормозная система, система длительного торможения, автономная тормозная система (для автопоездов) 2. Классификация тормозных систем (по типу энергии): ТС с мускульной энергией; ТС со вспомогательной энергией; ТС со сторонним источником энергии; Системы наката; ТС с использованием сил гравитации. 3. Классификация тормозных систем (по типу рабочего тела): Механические; Гидравлические; Пневматические; Электрические; Комбинированные Нормативы ТС: Стандарты: Правила №13 ЕЭК ООН, EC 71/32, ISO 611, ГОСТ 22895 – 77, FMVSS 135 (США) . 2. Тормозные механизмы, классификация, требования к ним. Барабанные Дисковые Simplex С плавающей скобой Duplex С фиксированной скобой Duo-Duplex Simplex - Применимость: грузовые автомобили, легк авто с Vmax до 170 км/ч (на задний мост). - Активная колодка создает ок. 65% тормозного момента, пассивная – до 35%. - Активная колодка должна быть толще, либо обе колодки должны иметь разные углы охвата. Duplex - Обе колодки являются активными, с повышенным самоусилением . - Тормозной момент очень чувствителен к изменению коэффициента трения. - Не употребляются в качестве стояночного тормоза. Duo-Duplex - Очень высокий коэффициент самоусиления. Распространены на грузовых автомобилях. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-08; Просмотров: 272; Нарушение авторского права страницы