книги из ГПНТБ / Теория и конструкция боевых колесных машин

возникает в связи с тем, что вследствие износа тормозов нарушают­ ся регулировки и увеличиваются затраты времени на техническое обслуживание.

Регулировки тормозного механизма делятся по назначению на эксплуатационные, служащие для компенсации износов трущейся нары, и установочные, применяемые при смене колодок или тормоз­ ных накладок. По способу выполнения регулировки могут быть ручными или автоматическими. Число точек ручной регулировки

втормозном механизме может быть от одной до четырех.

Втормозе, изображенном на рис. 172,а , каждая колодка прижа­ та к эксцентрику 1 и сидит на эксцентрическом пальце 2. Устано­ вочная регулировка тормоза каждого колеса производится таким образом в четырех точках. В тормозе, приведенном на рис. 172, г,

имеется одна эксплуатационная регулировка при помощи регулиро­ вочной муфты.

Принципиальная схема одного из распространенных приспособ­ лений для автоматического поддержания постоянства зазора пред­ ставлена на рис. 175.

Рис. 175. Принципиальная схема приспособления для автоматического поддержания постоянства зазора

При торможении жидкость поступает в пространство между поршнями н они расходятся: сначала выбирается зазор А между трущимися поверхностями, а потом невращающиеся диски 2 при­ жимаются к вращающимся дискам 1 и поршни дополнительно пере­ мещаются на величину s, обусловленную упругой деформацией тор­ мозных накладок и других деталей.

При оттормаживании оттяжные пружины 3 прижимают порш­ ни 4 к разрезным кольцам 5. Кольца 5 вставлены в цилиндр с та­ ким усилием, что пружины 3 не могут их сместить. Однако давле­ ние жидкости на поршни создает усилие, достаточное для иереме-

330

цения колец навстречу дискам. Благодаря этому по мере износа трущихся поверхностей зазор Д и ход педали не возрастают.

Кольца 5 остаются на месте, пока s - f - A < s „ . При s - r A > s n происходит смещение колец на величину s -f■ Д - s„ и между дисками появляется зазор

д, = Д - (s 4- Д - s„) — s„ — S.

Величина s a — постоянная, а деформация s зависит от усилия на педали и жесткости детален, через которые передается приводное

усилие.

Поддержание постоянства зазора между трущимися поверхно­ стями тормоза имеет большое значение для обеспечения наимень­ шего тормозного пути. Обследования показали, что увеличение за­ зоров между колодками и барабаном вызывает снижение эффектив­ ности торможения на средних машинах на 20—25% и на 45—50%

на тяжелых.

Тормозные накладки могут крепиться к колодкам заклепками, а у автомобилей большой грузоподъемности — болтами. Допустимый износ накладки определяется ее рабочей толщиной, т. е. расстояни­ ем от поверхности трения до головок заклепок, составляющем 0.3— 0,5 толщины накладки.

В связи с этим все большее распространение получает приклеи­ вание тормозных накладок к колодкам (дискам) специальным тер­ мостатическим клеем с последующим нагревом в печи до темпера­ туры 190—210°С. _

Уменьшение нагрева тормозов, кроме мер, перечисленных выше, достигается:

1) увеличением поверхности охлаждения путем оребрения бара­ банов;

2)применением биметаллических алюминиево-чугунных бара­ банов; алюминиевые барабаны, обладающие высокой удельной теп­ лоемкостью, делают с литыми или впрессованными чугунными об­ лицовками; у барабанов первого типа лучше теплопередача в месте соединения чугуна и алюминия и выше прочность;

3)выдвижением тормозных механизмов из ободов колес;

4)принудительным охлаждением тормозов- - воздушным или жидкостным.

1. СТОЯНОЧНЫЙ ТОРМОЗ

После остановки автомобиль должен быть заторможен такой силой, которая способна удержать его на наибольшем подъеме, пре­ одолеваемом на низшей передаче, или равном ему уклоне.

Найдем предельный уклон, на котором можно удержать затор­ моженный автомобиль, когда тормоза действуют: 1) на все колеса и 2) только на задние колеса. В первом случае принимаем, что тор­ мозные усилия распределяются пропорционально нормальным реак-

331

циям; во втором случае рассматриваем торможение автомобиля на уклоне как менее благоприятное, чем на подъеме.

Автомобиль может быть удержан на уклоне а, если

Если заторможены только задние колеса, то

=

Учитывая силы, действующие на автомобиль, найдем, что

Учитывая полученные выражения и рассматривая предельный случай, найдем величину наибольшего уклона апр, на котором еще можно удержать заторможенный автомобиль.

При всех заторможенных колесах

При задних заторможенных колесах

При торможении задних колес колесная машина может быть удержана на сравнительно небольшом уклоне (15—17°), что прием­ лемо лишь для автомобилей ограниченной проходимости типа 4X2. Торможение всех колес у неподвижного автомобиля высокой прохо­ димости типа 4 X 4 является обязательным.

По эксплуатационным нормам, действующим в СССР, стояноч­ ный тормоз должен обеспечивать замедление нагруженного автомо­ биля не менее 2 м/сек2 или тормозной путь не более 6 м при тормо­ жении со скорости 15 км/ч.

При движении стояночным тормозом пользуются обычно как аварийным при неожиданном выходе из строя основной тормозной системы.

Заслуживает внимания разновидность стояночного тормоза — так называемый горный тормоз, который автоматически затормажи­ вает автомобиль, остановившийся на подъеме, препятствуя скаты­ ванию его назад и облегчая последующее трогание с места.

332

Стояночный тормоз может действовать на задние колеса, на все колеса или на карданный вал, как трансмиссионный тормоз.

В первых двух случаях используются обычно тормозные меха­ низмы основной системы. Наибольшее распространение получил трансмиссионный стояночный тормоз. Эффективность его действия

дифференциала тормозной момент распределяется между правыми и левыми колесами поровну. При пользовании трансмиссионным тормозом для торможения движущегося автомобиля участок транс­ миссии, лежащий за тормозом, нагружается крутящим моментом

трансмиссионного тормоза, ис­ пользуемого на ряде моделей ав­ томобилей: ГАЗ, БРДМ, БТР-60П, представлена на рис. 176.

Опорный тормозной диск 1 не­ подвижен, а тормозной барабан вращается вместе с карданным валом. К опорному диску крепят­ ся корпуса разжимного 5 и опор­ ного 6 устройств. Колодки 4 опи­ раются через пальцы 8 на сухарь 7, который может перемещаться в осевом направлении при враще­

Преимуществами стояночного трансмиссионного колодочного тормоза перед дисковым являются:

малый диаметр тормозного барабана, увеличение поверхности тре­ ния, простой способ увеличения тормозного эффекта путем введе­ ния серводействия и хорошая защита тормозного механизма от по­ падания грязи и воды.

Чтобы стояночный тормоз обеспечивал затяжку тормозов, не ограниченную временем, тормозной привод делают обычно механи­

333

ческим. У автомобилей с большим весом для облегчения затягива­ ния водителем стояночного тормоза применяются различные уст­

ройства.

В некоторых конструкциях сжатый воздух тормозного привод;, основной системы используется для облегчения затяжки стояночно­ го тормоза. В других случаях стояночный тормоз поддерживаете в заторможенном состоянии сильной пружиной. Сжатый воздух используется для растормаживания автомобиля путем взведение пружины. При выходе из строя основной системы это приводит к автоматическому затормаживанию автомобиля стояночным тормо­ зом.

Г>. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА (ЗАМЕДЛИТЕЛИ)

Основным назначением дополнительной тормозной системы является ограничение скорости автомобиля при длительных и ча­ стых торможениях, поэтому эта система называется также замедли­ телем.

Дополнительная тормозная система должна обеспечивать тор­ можение сравнительно небольшой интенсивности (замедление до 1—2 м/сек2) в течение длительного времени.

Дополнительная тормозная система особенно полезна в горных и холмистых районах, где число торможений на 100 км пути может возрастать в четыре-шесть раз, что приводит к недопустимому на­ греву и быстрому выходу из строя тормозов основной системы.

Наличие дополнительной тормозной системы повышает безопас­ ность движения, увеличивает среднюю скорость автомобиля на спус­ ках, уменьшает износ основной тормозной системы, шин, иногда г двигателя, а также сохраняет основную тормозную систему в готов­ ности к действию.

По конструкции замедлители делятся на механические, воздуш­ ные, гидравлические, электродинамические.

Механические замедлители подобны тормозам основной систе­ мы и отличаются от них увеличенными размерами и более эффектив­ ным охлаждением (обычно водяным).

Действие воздушной дополнительной тормозной системы осно­ вано на использовании двигателя для создания тормозного момента. Из всех замедлителей наибольшее распространение получил воз­ душный тормоз, называемый выпускным тормозом. Для осуществле­ ния торможения выпускной трубопровод двигателя перекрывают заслонкой (дроссельной или шиберной) с одновременным прекра­ щением подачи топлива. В результате этого создается противодав­ ление во впускном трубопроводе и тормозной момент двигателя воз­ растает примерно вдвое по сравнению с моментом при обычном тор­ можении двигателем.

Преимуществами выпускного тормоза являются;

334

ГЛАВА 15

ТОРМОЗНЫЕ ПРИВОДЫ

Тормозной привод служит для передачи работы, совершаемой водителем, от тормозной педали к тормозным механизмам или для управления посторонним источником энергии, приводящим в дей­ ствие тормозные механизмы.

Тормозные приводы различают по двум признакам:

1) по источнику энергии, используемому для приведения в дей­ ствие тормозов: мускульная сила водителя, отдельный источник (двигатель) или одновременно мускульная сила водителя и отдель­ ный источник;

2) по способу передачи приводного усилия к тормозным меха­ низмам: механические, гидравлические, пневматические, электри­ ческие, комбинированные (гидромеханические, гидропневматиче­ ские, пиевмоэлектрические и др.).

Для колесных машин, имеющих полный .вес до 4000—5000 кг, достаточно' мускульной силы водителя, чтобы создать тормозную силу, соответствующую режиму аварийного торможения, и поэто­ му привод выполняется обычно гидравлическим.

При полном весе колесной машины до 8000—10 000 кг привод делают комбинированным: усилие водителя дополняется усилием, обусловленным отдельным источником энергии. Привод выполняет­ ся чаще всего так, чтобы при неработающем двигателе усилия во­ дителя было достаточно для торможения автомобиля. Поэтому часть привода, увеличивающая усилие водителя, называется усили­ телем.

У колесных машин с полным весом свыше 8000—10 000 кг тор­ можение обеспечивается приводом с отдельным источником энер­ гии, обычно пневматическим приводом. Водитель при торможении не воздействует непосредственно на тормозные механизмы, а лишь управляет впуском и выпуском сжатого воздуха.

336

I. М Е Х А Н И Ч Е С К И Й Т О Р М О З Н О Й П Р И В О Д

При механическом тормозном приводе усилие от педали пере­ дается тормозным механизмам через систему тяг, тросов н рыча­

гов.

Механический тормозной привод, имевший ранее самое широ­ кое распространение, в последние десятилетия не применяется для основной тормозной системы из-за следующих основных недостат­

ков:

1. Трудностей обеспечения одновременного торможения всех колес при желаемом распределении тормозных усилий между пе­ редними и задними колесами.

Вследствие неодинаковой жесткости тяг и валов, передающих тормозные моменты, создается разница в величине тормозных уси­ лий на правых и левых колесах и не обеспечивается одновременное торможение всех колес. Для устранения этого недостатка устанав­ ливают специальные рычажные уравнители, усложняющие привод.

2. Необходимости в частых и относительно сложных регулиров­ ках привода, обусловленных, в частности, деформациями деталей привода.

3. Низкого к. н. д. привода (до 0,4—0,6), что объясняется в основном большим числом шарниров и значительными упругими деформациями привода, вследствие чего фактический ход педали превышает теоретически необходимый иногда на 25—30%.

Перечисленные недостатки проявляются особенно сильно у мно­ гоосных колесных машин.

Вместе с тем механический тормозной привод является практи­ чески единственным приводом для стояночной тормозной системы: он наиболее надежен, позволяя держать автомобиль заторможен­ ным неограниченно долго.

2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТОРМОЗНОЙ ПРИВОД

При гидравлическом тормозном приводе усилие от педали к тор­ мозным механизмам передается через жидкость, заключенную в трубопроводе, причем жидкость является практически несжимае­ мой.

Гидравлический тормозной привод включает следующие основ­ ные элементы (рис. 177): главный тормозной цилиндр 1, рабочие цилиндры 2, трубопроводы.

Работа привода определяется законами гидростатики. Если на­ жать па тормозную педаль, то одинаковое давление передается всем рабочим цилиндрам, а приводные усилия будут зависеть от диаметра поршней. Разные диаметры поршней в передних н задних рабочих цилиндрах обеспечивают различные тормозные моменты на передних и задних колесах.

Приводные усилия, которые можно создать в тормозных меха­ низмах. зависят от передаточного числа привода, равного произве-

дению передаточных чисел механической части привода (обычно педали) и гидравлической его части. Если, например, площадь поршня рабочего цилиндра сделать вдвое больше площади поршня главного тормозного цилиндра, то приводное усилие за счет гидрав­ лического передаточного числа увеличилось бы вдвое. Однако при этом ход поршня рабочего цилиндра уменьшился бы вдвое.

Рис. 177. Схема гидравлического тормозного привода

Передаточное число гидравлического привода обычного типа ограничено и определяется в основном передаточным отношением пе­ дали, составляя в среднем 30—40 для легковых автомобилей и до 50—60 для боевых и транспортных колесных машин.

Важной особенностью гидравлического привода является воз­ можность одновременного торможения всех колес. Независимо от диаметра рабочих цилиндров, зазоров между колодками и бараба­ нами, увеличение давления жидкости станет практически возмож­ ным только тогда, когда все колодки начнут прижиматься к бара­ банам.

К основным преимуществам гидравлического тормозного приво­ да относятся следующие:

1) одновременное торможение всех колес при заданном распре­ делении тормозных усилий как между колесами, так и между колод­ ками;

2)высокий к. п. д. (в среднем 0,8—0,9), что обеспечивается, в частности, высокой жесткостью привода. Даже при аварийном тор­ можении фактический ход тормозной педали превосходит теорети­ чески необходимый не более чем на 4—7%;

3)незначительный объем технического обслуживания;

4)возможность типизации тормозных механизмов для различ­

ных колесных машин;

5)простота конструкции привода и удобство его компоновки;

6)малое время срабатывания.

К недостаткам гидравлического тормозного привода можно от­

нести:

1) невозможность получения большого передаточного числа. По­ этому гидравлический привод без усилителя применяется только на автомобилях со сравнительно небольшим полным весом;

338

2)выход из строя всей системы при местном повреждении (на­ пример, одной из гидравлических магистралей);

3)понижение к. и. д. привода при низких температурах (—30°С

иниже).

Рис. 178. Схемы гидравлических тормозных приводов повышенной надежности

Введением сравнительно небольших изменений в схему привода можно существенно повысить безотказность действия (надежность) тормозной системы. В настоящее время предложен ряд схем тор­ мозных приводов повышенной надежности. В простейшем случае (рис. 178, а) сдвоенный главный тормозной цилиндр включен в две