2.7. Визначення необхідних значень гальмівних моментів на колесах атз

Необхідні значення гальмівних моментів на одному передньому і одному задньому колесах, які необхідно створити для гальмування автомобіля з максимальною ефективністю, визначаються за формулами:

; (2.7.1)

, (2.7.2)

де – номінальний коефіцієнт розподілу сумарної гальмівної сили між осями автомобіля; М – повна маса автомобіля; r_д – динамічний радіус колеса; n – загальна кількість гальмівних механізмів на задніх колесах автомобіля; K_j – коефіцієнт запасу ефективності (K_j = 1,15...1,2); j_rmax – максимальне усталене сповільнення (для легкових автомобілів j_rmax = 7 м/с², для автобусів – 6 м/с² і для вантажних автомобілів – 5,5 м/с²).

Коефіцієнт розраховується за формулою

, (2.7.3)

де b – віддаль від центра мас до задньої осі завантаженого автомобіля ( , де M₁ – маса, що припадає на передню вісь завантаженого автомобіля); h – висота розміщення центру мас автомобіля відносно поверхні дороги; L – база автомобіля; ₀ – коефіцієнт зчеплення коліс з дорогою, за якого передні та задні колеса повинні блокуватися одночасно (для легкових автомобілів ₀ = 0,7, а для вантажних і автобусів ₀ = 0,4).

2.8. Вибір основних параметрів гальмівних механізмів

Вибираючи основні параметри гальмівних механізмів, необхідно орієнтуватися на автомобіль прототип і враховувати такі рекомендації.

Зовнішній радіус гальмівного барабана вибирають з умови утворення між диском колеса і барабаном вентиляційного зазору 20–30 мм.

Кут обхвату накладок для гальмівних механізмів рекомендується вибирати в межах , а кут несиметричності в межах .

Ширину фрикційних накладок вибирають так, щоб умовне питоме навантаження q, яке визначається відношенням

(2.8.1)

не перевищувало регламентованого значення (при М , , а при М 11т, = 0,3 МПа). У наведеній формулі – сумарна площа гальмівних накладок всіх гальмівних механізмів автомобіля, мм². Для барабанних гальм

(2.8.2)

де – радіус гальмівного барабана, мм; m – кількість гальмівних накладок на автомобілі; – кут охвату і-ї накладки, рад; – ширина накладки, мм.

Відношення геометричних параметрів колодочних барабанних гальмівних механізмів рекомендується вибирати в межах: =1,42...1,64; =0,73...0,84, де – відстань від лінії дії приводних сил до осі опори; с – відстань від центру барабана до осі опори (див. рис. 2.2, а).

Розрахунковий коефіцієнт тертя у фрикційній парі приймають таким, що дорівнює 0,35 для барабанних і 0,4 для дискових гальмівних механізмів.

ККД, що враховує втрати на тертя в опорах і подолання опору відтяжних пружин, становить

2.9. Розрахунок необхідних приводних сил, параметрів робочих процесів гальмівних механізмів та конструктивних параметрів приводних пристроїв

2.9.1. Гальмівні моменти, що створюються гальмівними колодками з одним та двома ступенями вільності

Гальмівні моменти, що створюються гальмівними механізмами, схеми яких наведені на рис. 2.2, складаються з гальмівних моментів, створюваних самопритискною та самовідтискною колодками (комбінація цих колодок залежить від конкретної схеми гальмівного механізму).

Гальмівні моменти, що створюються самопритискною і самовідтискною колодками, розраховують за формулами

, (2.9.1)

, (2.9.2)

де – коефіцієнти ефективності відповідно для самопритискної та самовідтискної колодок; – приводні сили, що діють на вказані колодки.

Коефіцієнти ефективності можна розрахувати за формулами

(2.9.3)

(2.9.4)

Параметри стосуються самопритискної колодки, а параметри – самовідтискної. При синусоїдальному законі розподілу тиску між накладною і барабаном ці параметри розраховують за формулами

для колодок з одним ступенем вільності

(2.9.5)

(2.9.6)

для колодок з двома ступенями вільності

(2.9.7)

(2.9.8)

Верхні знаки у формулах (2.9.7) і (2.9.8) і справедливі для самопритискної колодки, а нижні знаки – для самовідтискної.

В наведених формулах: – кут охвату накладки;  – кут несиметричності накладки, який характеризує зміщення бісектриси кута обхвату відносно осі ОХ (рис. 2, а); – кут відхилення осі максимального тиску колодки з одним ступенем вільності.

Кути можна розрахувати за формулами

.

Кути показані на рис. 2.2, а. Кут можна наближено прийняти таким, що дорівнює для самопритискної колодки і для самовідтискної колодки . Точніше кут можна розрахувати за формулами, наведеними в роботі .

Зазначимо, що формули (2.9.7) і (2.9.8) є універсальними, тобто справедливими як для колодок з двома ступенями вільності, так і для колодок з одним ступенем вільності. В останньому випадку приймають , і ці формули зводяться до формул (2.9.5) і (2.9.6).

Для проведення дослідження та розрахунку заданого гальмівного механізму на підставі викладених нижче формул необхідно:

а) розрахувати необхідні приводні сили на колодках;

б) визначити параметри, що характеризують співвідношення гальмівних моментів на колодках та співвідношення приводних сил на них;

в) розрахувати та побудувати графіки залежностей коефіцієнта ефективності та коефіцієнта самопідсилення від коефіцієнта тертя у фрикційній парі;

г) визначити ефективну площу та діаметр діафрагми гальмівної камери або діаметр колісного гальмівного циліндра;

д) розрахувати та побудувати функціональну характеристику гальмівного механізму, тобто залежність гальмівного моменту, що створюється гальмівним механізмом, від тиску повітря або рідини в приводному пристрої.