книги из ГПНТБ / Шасси автомобиля ЗИЛ-130. Практика проектирования, испытаний и доводки

Расчетное давление для автомобилей принято равным 6 кгс/см2, а для прицепов 4,5 кгс/см2 *.

Силы, развиваемые на штоках тормозных камер, приведены

втабл. 71. Практически, однако, трудно получить расчетную ве-

71.Параметры тормозных камер

старому ГОСТу 4364—48 максимальное давление равно 4,8—5,3 кгс/см2.

личину, так как к. п. д. передаточного механизма тормоза (тор­ мозная камера — тормозные колодки) колеблется в пределах 0,9—0,8. Поэтому в табл. 71 приведены также силы, определен­ ные с учетом к. п. д.

Подобрав размеры тормозных камер, можно определить дей­ ствительные тормозные моменты, которые могут быть получены на каждом тормозе, и затем рассчитать замедление, которое бу­ дет получаться при торможении:

•SAfTg

'GaRK

Расчетные параметры эффективности тормозной системы се­ мейства грузовых автомобилей ЗИЛ-130 приведены в табл. 72.

Как следует из табл. 72, замедления у автомобилей ЗИЛ-130, ЗИЛ-ІЗОГ и ЗИЛ-ММЗ-555 близки к заданному, а у тягачей ЗИЛ-130В1 несколько меньше, однако в допустимой степени и не приведут к значительному увеличению тормозного пути. При­ менение одинаковых тормозных механизмов п одинаковых тор­ мозных камер на автомобилях одного семейства очень важно для унификации деталей как в производстве, так п в эксплуа­ тации.

Определение эффективности тормозной системы в дорожных условиях

До недавнего времени единственным критерием эффективно­ сти тормозных систем автомобилей служил тормозной путь ав­

пространения автопоездов одной этой характеристики для конт­ роля эффективности тормозных систем стало недостаточно. В разных странах разрабатываются и действуют свои, нередко отличающиеся друг от друга нормы эффективности тормозных систем автомобилей и автомобильных поездов. В международ­ ном масштабе вопросами нормирования эффективности тормозов занимаются Автомобильный Комитет (ТС-22) Международной Организации по Стандартизации (ISO) и Комитет по внутрен­ нему транспорту ЕЭК ООН. В рекомендациях и предписаниях этих организаций определены виды испытаний тормозных сис­ тем грузовых автомобилей и условия, при которых они должны проводиться.

Эффективность тормозного устройства определяется путем измерения тормозного пути или времени срабатывания тормоз­ ного устройства и среднего замедления автомобиля или авто­ поезда.

242

В общем виде допустимый тормозной путь (в м) в зависимо­ сти от скорости

V2

5 < /1 о а + - ^ ,

Испытание типа 0 — обыкновенное испытание на эффектив­ ность торможения на горизонтальном участке дороги, заключа­ ющееся в определении тормозного пути и замедления при резком интенсивном торможении с заданной скорости. Тормоза транс­ портного средства должны быть «холодными» (температура на­

чтобы распределение нагрузки на его осп соответствовало тех­ ническим условиям; передача в коробке передач выключена.

Испытание повторяют на порожнем транспортном средстве, на котором находится только водитель п иногда испытатель.

Испытание типа 0 проводят также с включенной передачей при нескольких скоростях движения. При этом самая низкая и самая высокая скорости равны соответственно 30 и 80% макси­ мальной скорости транспортного средства.

ных торможений или одного длительного. Транспортное средст­ во испытывается в груженом состоянии.

а. При многократных торможениях условия испытаний для грузовых автомобилей общим весом 3,5—12 тс следующие: ско­ рость в начале каждого торможения равна 80% максимальной скорости, но не более 60 км/ч; скорость в конце каждого тормо­ жения составляет 50% скорости в начале торможения; время, прошедшее от начала одного торможения до начала следующего торможения (продолжительность одного цикла), 60 с; количест­ во торможений (циклов) равно 2 0 .

При этих испытаниях интенсивность торможений должна быть такой, чтобы при первом торможении достигалось замед­ ление 3 м/с2. При всех последующих торможениях давление на привод (педаль тормоза) должно быть таким же, как и при пер­ вом торможении. Во время торможений включена высшая (но не ускоряющая) передача в коробке передач.

б. При непрерывном торможении испытания производятся таким образом, чтобы количество поглощаемой тормозами энер­

гии было равно количеству энергии, выделяемой ими за тот же промежуток времени, который необходим для прохождения гру­ женым транспортным средством расстояния 1,7 км с постоянной скоростью 40 км/ч по дороге с уклоном 7% (по спуску).

В конце испытаний обоих видов (при нагревшихся тормозах) определяют эффективность рабочего тормоза (по условиям ис­ пытания типа 0 с выключенной передачей). Эта остаточная' эффективность не должна быть ниже 80% предписанной эффек­ тивности и не ниже 60% величины, полученной в действительно­ сти для этого транспортного средства при испытании типа 0

с выключенной передачей. Таким образом, контрольный тормоз­ ной путь, полученный при испытании типа I:

где So ход — максимальный тормозной путь, допускаемый по нор­

тормозов в результате торможения при затяжном спуске. Испытания груженых транспортных средств должны произво­

диться таким образом, чтобы количество поглощаемой тормоза­ ми энергии было равно количеству энергии, выделяемой за тот же промежуток времени, который необходим для прохождения груженым транспортным средством расстояния 6 км со средней скоростью 30 км/ч по дороге с уклоном 6 % • Допускается исполь­

зование тормоза-замедлителя, если транспортное средство обо­ рудовано им. Должна быть включена такая передача, при кото­ рой частота вращения коленчатого вала двигателя не превышает максимальной величины, предписанной техническими условиями.

В конце испытания в тех же условиях, в которых было про­ изведено испытание типа 0 с выключенной передачей, измеряют

остаточную эффективность рабочего тормоза. Она не долж-

244

на быть ниже 75% эффективности, предписанной для испытания типа 0 с выключенной передачей.

Таким образом, контрольный тормозной путь, полученный при испытании типа II:

В табл. 73 приведены нормы эффективности рабочих тормоз­ ных систем, предписываемые правилами № 13 ЕЭК ООН. При разработке методики и программ испытаний тормозных систем завод им. И. А. Лихачева ориентировался на эти нормы ■

Для проведения испытаний типа Іа на автомобиле ЗИЛ-130 с прицепом требуется достаточно ровный, без уклонов и подъе­ мов, без крутых поворотов и без интенсивного движения транс­ порта участок дороги длиной около 30 км. Найти такой участок не удалось. Поэтому было решено проводить испытания спосо­ бом непрерывного торможения на спуске. Для испытаний ти­ па Іб и II был выбран участок дороги, имеющий средний уклон 6,2% и переходящий далее в участок дороги с уклоном 3%.

Для того чтобы тормоза испытуемого автомобиля или авто­ поезда на данном реальном спуске поглотили и рассеяли то же1

Технические требования и условия проведения испытаний».

245

количество энергии, что и в заданных Правилами условиях, не­ обходимо выдержать предписанную протяженность спуска, ско­ рость движения II силу, движущую автомобиль по этому спуску. Обеспечение предписанных скорости и длины спуска на выбран­ ном участке дороги затруднений не представляет. Сила, необхо­ димая для движения автомобиля, может быть получена измене­ нием его веса пропорционально отношению предписанного

М

уклона к уклону реального участка дороги. Тогда вес автомоби­ ля должен быть

где Gа — вес испытуемого автомобиля или автопоезда, соответвующий техническим условиям;

і и ід — соответственно предписанный и действительный укло­ ны в %

Следовательно, для испытаний типа Іб на выбранном участ­ ке, изображенном на рис. 103, вес автомобиля

11 900 кгс.

Для проведения на этом участке дороги испытаний типа II вес автомобиля придется уменьшить. В этом случае вес автомо­ биля

246

Так как при испытаниях Іб контрольное торможение после спуска будет проходить не на горизонтальном участке, а на до­ роге с уклоном 3% и при этом вес автомобиля будет больше предписанного, то уменьшится замедление п увеличится тормоз­ ной путь. Поэтому потребуется корректировка полученных ре­ зультатов контрольного торможения. В общем виде выражение расстояния, соответствующего тормозному пути на горизонталь­ ном участке (в м), имеет вид

-+ 2,54-^-

£"д >ік vz

где 5ti; — действительный тормозной путь на уклоне 3%;

ік— уклон участка дороги, на котором производилось конт­ рольное торможение, в %

Выражение для величины, соответствующей среднему замед­ лению при торможении на горизонтальном участке, имеет вид

торможении на уклоне і„.

Для участка с уклоном ік = 3%, где производится контроль­ ное торможение, и скорости 50 км/ч приведенные выше формулы будут иметь следующий вид:

1 , 1 3 ^ - ^ — + 0 ,0 0 3 6 ^

/ і = 1 . 13 ( / і к + ° - 3 )-

Практическая проверка корректировочных формул путем со­ поставления тормозных путей и замедлений, замеренных при торможении холодными тормозами на горизонтальном участке дороги и на участках с различным уклоном, показала, что ошиб­ ка составляет не более 1,5%. Таким образом, очевидно, что выб­ ранные участки дороги могут быть использованы для проведе­ ния испытаний типа I и II.

Тормозной путь автомобиля ЗИЛ-130 при испытании типа 0 составлял 24 м (при норме 29,2 м).

При испытании типа I тормозной путь автомобиля ЗИЛ-130, скорректированный по формуле (24), составляет 35,6 м, тогда как в соответствии с предписаниями он не должен превышать: по формуле (2 2 )

с 29,2 ос к

Si -< ------= 36,5 м;

0,8

247

по формуле (23)

5 і < — = 40 м.

0,6

Полученные результаты свидетельствуют о том, что эффек­ тивность тормозной системы автомобиля ЗИЛ-130 достаточна и удовлетворяет международным нормам.

Расчет стояночного тормоза

Эффективность действия стояночного тормоза должна быть такова, чтобы он мог удерживать груженый автомобиль в непод­ вижном состоянии на уклоне 16% (9°05') при условии, что к ры­ чагу привода стояночного тормоза приложено усилие не более 60 кгс.

Для случая, когда стояночный тормоз установлен между главной передачей и коробкой передач, тормозной момент, не­ обходимый для удержания автомобиля на заданном уклоне:

На рис. 104 изображена схема для определения передаточ­ ного числа кулака, разжимающего колодки стояночного тормоза. Перемещение колодок прямо пропорционально углу поворота кулака. Профиль кулака выполнен по эвольвенте, поэтому ку­ лак имеет постоянное передаточное число, независимое от утла поворота:

Яб = 0,13 м; расстояние от точки приложения силы до оси ко­ лодок е = 0,13 м; коэффициент трения между накладкой и ба­ рабаном ц = 0,35; угол охвата фрикционных накладок ß0 = 111°;

передаточное число привода іщ, = 90; ширина фрикционной на­ кладки b = 0,065 м.

248

Тормозной момент этого тормоза определяют по выражению (21). Поскольку минимальный необходимый тормозной момент стояночного тормоза известен, найдем, какая сила необходима на рычаге для его создания:

р____, __________ M j C ___________

цЯбіПр(о+ с)

Подставив числовые значения, получим Р = 16,5 кгс, что вполне приемлемо и не превышает максимально допустимую силу (60 кгс).

Рис. 104. Схема определения пере­ даточного числа разжимного ку­ лака

Рис. 105. Расчетная схема стояноч­ ного тормоза

Далее определяем, какой момент разовьет тормоз при прило­ жении к рычагу силы Р = 60 кгс и на каком уклоне в этом слу: чае будет удерживаться стояночным тормозом автомобиль и ав­ топоезд. Находим силы

Р2 = Ріті ± ^- =3920 кгс

р 2с

и

Р\ = Ріщ—Рч = 1480 кгс.

Равнодействующая сил давления со стороны барабана на за­ клиниваемую колодку (см. рис. 1 0 0 )

у, = Д(а + с) = 5 4 0 0 кгс

С — р е

Равнодействующая сил давления со стороны барабана на от­ жимаемую колодку

Уд = ~ (а — = 5400 кгс.

с + ре

249

Тормозной момент стояночного тормоза м т шах = (Ѵ'і + У2){х/?б = 490 кгс • м .

Наибольший уклон, на котором может быть удержан стоя­ ночным тормозом автомобиль с полным весом 10800 кгс опреде­

заднего колеса была аналогична конструкции тормоза переднего колеса. Опорные оси колодок и опора вала разжимного кулака крепились на штампованном пз стального листа щите. Тормоз­ ные колодки отливались из чугуна. Фрикционные накладки при­ клепывались четырьмя алюминиевыми заклепками, высота го­ ловок которых была больше, чем у применяемых в настоящее время латунных заклепок. Ширина накладок составляла 100 мм. Между разжимным кулаком и концами тормозных колодок ро­ лики не устанавливались.

В дальнейшем грузоподъемность автомобиля ЗИЛ-130 была повышена. В связи с этим потребовалось увеличение мощности и износостойкости колесных тормозных механизмов и в первую очередь механизмов задних колес.

Принятая в настоящее время конструкция тормоза заднего колеса описана выше и показана на рис. 84.

250