Расчет колесных тормозных механизмов

На современных автомобилях самым распространенным колесным тормозным механизмом основной тормозной системы является колодочный тормоз барабанного типа.

Рассмотрим действие этого тормоза и определим тормозной момент, создаваемый его колодками.

Рис. 8.1. Силы, действующие на колодку

 

На тормозную колодку действует три силы:

Разжимная сила Р, равнодействующая R и реакция Q в опоре. По рисунку 1 видно, что

Р +R +Q=0 (8.1)

Составим уравнения равновесия колодки:

- уравнение моментов относительно точки О

- Р· а – μ · N · ρ + Qу · = 0 (8.2)

 

- сумма проекций всех сил на ось УУ

 

- Р · соs θ + N (cos δ + μ · sin δ) – Qу = 0 (8.3)

 

В этих уравнениях Qу - проекция реакции Q на ось УУ. Решая совместно уравнения (8.2) и (8.3) получим:

N = (8.4)

Отсюда тормозной момент, создаваемый данной колодкой на барабане, будет равен:

(8.5)

В этих формулах у второго члена знаменателя берется знак (-) для передней колодки (работающей с самоучителем) и знак (+) для задней колодки.

Для двухколодочного тормозного механизма тормозной момент на барабане равен сумме моментов трения на первой и второй колодках

М (8.6)

Тормозной момент, создаваемый первой колодкой определится по формуле (8.5) со знаком (-) у второго члена знаменателя. Для второй колодки будем иметь знак (+)

(8.7)

 

Рис. 8.2. Конструктивные схемы различных типов колодочных

тормозных механизмов

 

Эффективность действия различных типов тормозов следует оценивать по коэффициенту эффективности kэ , величина которого может быть определена по формуле:

kв (8.8)

На армейских автомобилях применяют в основном колодочные тормозные механизмы четырех типов (рис.8.2).

Тип 1– колодочный тормоз с фиксированным разжимным кулаком (рис. 8.2,а).

Тип 2 – колодочный тормоз с равными разжимными усилиями (рис. 8.2, б).

Тип 3-колодочный тормоз с равными разжимными усилиями и с разнесенными опорами (рис.8.2, в).

Тип 4 – колодочный тормоз с плавающими колодками (сервотормоз, рис.

8.2, г).

Таблица 8.1

Расчетные формулы и область применения различных типов колодочных тормозов

 

Тип тор- моза № рис Расчетные формулы для тормозного момента Коэффициент эффективности Применя- ются на автомоб.
  I   1,а Мτ = μ (а + с) ρ + ;   kэ   kэ =     ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, МАЗ-200, КрАЗ-214 и др.
  II   1,б Мτ = μ (а + с) ρР+ ; Р1 = Р2 = Р   kэ   kэ = 0,7   Урал-375, МАЗ, ГАЗ-66 (задний тормоз) и др.
    III     1,в   Мτ =2 μ (а + с)     kэ   kэ = 0,96 Легковые автомоб. ГАЗ-66 (передн. колеса), МАЗ и др
  IV   1,г Мτ = М М= ;   М= ;   Q= Р1 = Р2 = Р     kэ   x;   kэ = 1,37     ГАЗ

Расчетные формулы, область применения и сравнительная оценка по коэффициенту эффективности для всех четырех типов тормозов даны в табл.8.1. Коэффициент эффективности для всех тормозов определен в предположении, что и , т.е., когда удельное давление равномерно распределено по длине колодки и равнодействующая N всех нормальных реакций приложены к середине колодки (рис.8.2,а). Численные значения kэ получены для случая, когда μ=0,3 и а=с=е.