5.1.Гальмівні механізми.

5.1.1Призначення. Слугують для забезпечення перетворення кінетичної енергії руху автомобіля в теплову або в інші види енергії, при гальмуванні.

5.1.2Вимоги вказані на сторінці 3.

5.1.3Класифікація. Барабанні (колодкові або стрічкові) гальмівні механізми по прикладеним до них силам можна розподілити на:

1. Механізми з рівними приводними силами і односторонньому розташуванні опор.

2. Механізми з рівними приводними силами та рознесеними опорами.

3. З рівними прводними силами та рівним переміщенням колодок.

4. З великим самопосиленням ( при руху вперед всі колодки активні, при руху назад – пасивні.).

5.1.4.1.Конструкції барабанних колодкових гальмівних механізмів. можуть мати нерухомі однобічні та різнобічні центри обертання колодок або можуть мати самоустановочні колодки з однобічним та різнобічним розташуванням опор.

Рис 36. Загальна конструкція гальмівного механізму

барабанного типу.

.).

Рис 37. Конструкції барабанних гальмівних механізмів.

а)- задній з нерухомим однобічним розташуванням опор та гідравлічним приводом автомобіля ГАЗ-3102.

б)- передній з нерухомим різнобічним розташуванням опор та гідравлічним приводом автомобіля ГАЗ-24.

в)- задній з нерухомим однобічним розташуванням опор та пневматичним приводом автомобіля ЗІЛ-431410.

г)- передній гальмівний механізм з самоустановними колодками та серводією.

Рис 38. Кінематичні схеми гальмівних механізмів

з нерухомими центрами обертання колодок.

Рис 39. Кінематичні схеми гальмівних механізмів з самоустановними

колодками та нерухомими опорами.

Рис 40. Кінематичні схеми гальмівних механізмів з самоуставними

колодками та нерухомими плоскими опорами колодок при

однобічному (а,б,в) та різнобічному (г) розташуванні опор.

В стояковій системі гальмівний механізм створюється окремо або використовуються робочі гальмівні механізми. Так окремі стоянкові гальмівні механізми барабанного типу є на автомобілях ЗІЛ, КАМАЗ, МАЗ та інших. Сумісні стоянкові гальмівні механізми з робочими використовують на переважній більшості легкових автомобілів. Майже всі гальмівні механізми дискового типу відкриті , що зменшує ефективність гальмування при руху в мокру погоду. Не виключають змочення колодок та барабанів гальмівні механізми закритого типу, при руху автомобіля в дощ по глибоких ямах з водою на дорозі.

Для зменшення зносу елементів робочих гальм, а також з метою ефективного використання енергії гальмування на автомобілях БілАЗ-7522, БілАЗ-7523, ЛАЗ-4202 та інших використовують гідравлічні гальма-сповільнювачі.

На автомобілях БілАЗ-7509, 7519, 75221, Lend Rover, автобусах та інших автомобілях ,а особливо на тих, що експлуатуються в гірських умовах використовуються електричні гальма – сповільнювачі генераторного типу.

Рис 41. Кінематична схема гальмів- Рис 42. Кінематична схема дискового

ного механізму з самоустановними колодкового гальмівного механізму.

колодками та рухомою опорою.

Повітряні гальма та гальма- сповільнювачі компресорного типу використовуються на більшості вантажних автомобілів з дизельними двигунами. При їх застосуванні використовується принцип створення протитиску в випускному трубопроводі двигуна.

Рис 43. Схема сил, що діють в барабанному колодковому гальмівному механізмі з нерухомими центрами обертання колодок при однобічному розташуванні центрів.

При однобічному розташуванні центрів обертання гальмівних колодок передня колодка активна, а задня пасивна при руху вперед та гальмуванні і навпаки при руху назад та гальмуванні.

З метою визначення гальмового моменту , який створюється в гальмівному механізмі, визначимо дотичні сили та , що діють на кожну з колодок

, (1) де

- коефіцієнт тертя між поверхнями фрикційних накладок та гальмівного барабана.

Сили та знаходимо з рівнянь рівноваги колодок відносно центрів їх обертання та

(2)

Підставивши рівняння (2) в рівняння (1) отримаємо

(3)

(4)

Гальмові моменти , що діють на кожну з колодок , знаходимо з рівнянь

Сумарний момент, що діє на гальмовий барабан,

(5)

При сумарний гальмовий момент зростає до нескінченності і відбувається самогальмування ( заклинювання ) гальмових колодок.

З метою виключення цього явища при конструюванні гальмових механізмів забезпечують .

Гальмовий механізм з нерухомими центрами обертання колодок може мати кулачковий або поршневий розтискний пристрій.

Кулачковий пристрій застосовують при пневматичному або механічному приводі, а поршневий - при гідравлічному.

При поршневому розтискному пристрої

Враховуючи , що при праві частини рівнянь (4) та (5) однакові, отримаємо

(6)

З урахуванням рівняння (6) та спростування , рівняння (5) набуває вигляду

З метою запобігання самогальмуванню ( заклинюванню ) цього гальмового механызму повинна виконуватися умова .

При гідравлічному приводі та однакових діаметрах поршнів робочих циліндрів, які діють на кожну з гальмових колодок,

Враховуючи , що , рівняння (5) прийме вигляд

Самогальмування ( заклинювання ) гальмового механізму буде виключено за умови .

При однакових геометричних розмірах гальмового механізму та однаковому гальмовий момент, що створюється в механізмі при гідравлічному приводі, приблизно на 25% перевищує момент, який створюється при застосуванні привода з розтискним кулаком.

Рис44. Схема сил, що діють в барабанному колодковому

гальмівному механізмі з нерухомими центрами обертання

колодок при різнобічному розташуванні центрів.

У даному механізмі всі колодки активні. За умови, що , нормальні ( ) та дотичні () сили також однакові, тобто та

Отже гальмові моменти, що створюються на кожній з гальмових колодок, однакові, тобто . (7)

Для визначення нормальної сили розглянемо умову рівноваги однієї з гальмівних колодок, наприклад передньої, відносно центра обертання

.

або

звідки (8)

Підставивши значення (8) в формулу ( 7), отримаємо

Сумарний гальмівний момент, який створюється обома колодками,

Самогальмування ( заклинювання ) в цьому механізмі буде відсутнє при умові

.

При інших однакових умовах момент тертя , що створюється в гальмівному механізмі з нерухомими центрами обертання колодок при різнобічному розташуванні центрів, приблизно на 75% більший ніж у гальмівному механізмі з однобічним розташуванням центрів обертання колодок при кулачковому розтискному пристрої.

Недоліком гальмівного механізму є різке зменшення ефективності гальмування при зміні напряму обертання гальмівного барабана, в зв’язку з тим, що при цьому обидві гальмівні колодки стають пасивними. Тому гальмівні механізми з нерухомими центрами обертання при різнобічному розташуванні центрів не можна застосовувати одночасно для передніх та задніх коліс автомобіля. Частіше їх встановлюють на передні колеса, де необхідно отримати більший гальмівний момент.