 |
Удельная нагрузка на тормозные накладки
|
|
(2.2)
где 
-полный вес автомобиля, Н;
-суммарная площадь тормозных накладок.
Среднее значение удельной нагрузки составляют: для легковых автомобилей 10…20 Н/см 2; для грузовых автомобилей 20…40 Н/см2. Для автомобилей с дисковыми тормозными механизмами удельные нагрузки соответственно выше.
Удельная работа трения
(2.3)
где 
-полная масса автомобиля, кг;
-максимальная скорость автомобиля, км/ч.
Средние значения удельной работы: для легковых автомобилей 1…2 кДж /см2 ; для грузовых 0,6…0,8 кДж /см2 .
Нагрев тормозного барабана (диска) за одно торможение
(2.4)
где 
-масса автомобиля, приходящаяся на тормозящее колесо, кг;
-масса барабана, кг;
-начальная скорость торможения; =40 км/ч;
С -удельная теплоемкость чугуна или стали, С=500 Дж /(кг.К).
Нагрев барабана (диска) за одно торможение не должен превышать 200 С.
2.2 Расчет тормозных приводов
Тормозной гидропривод
Расчет гидравлического привода заключается в определении диаметров главного и рабочего цилиндров, усилия на тормозной педали и ее ход, передаточного числа педального (механической части) привода, необходимости применения усилителя.
Диаметр рабочего цилиндра
(2.5)
где 
-давление жидкости в приводе при экстренном торможении. При служебных торможениях =4…6 МПа. При экстренном торможении 
=10…15 МПа.
Р- приводная сила создаваемая рабочим цилиндром на тормозных колодках. Приводная сила определяется исходя из тормозного момента на одном колесе автомобиля и зависит от типа тормозного механизма.
Для тормозного механизма с равными приводными силами и односторонним расположением опор (ГАЗ-3307) 
= 
= 
(т.е. приводная сила, действующая на активную колодку равна приводной силе, действующей на пассивную колодку).
При коэффициенте трения 
=0,35 и определенных допущениях, таких как: плечо действия нормальных сил 
равно радиусу барабана 
; плечо действия приводных сил h равно двум радиусам барабана; коэффициент К0, учитывающий плечо действия равнодействующей сил трения, равен 1 (К0=1), приводную силу можно определить по формуле
(2.6)
где 
-тормозной момент на барабане колеса.
Для тормозного механизма с равными приводными силами и разнесенными опорами (ГАЗ-31029, ГАЗ-66) характерно, что обе колодки активные при движении вперед. Поэтому тормозные моменты, создаваемые обеими колодками, одинаковы.
Приведенная сила в этом случае:
(2.7)
Для дискового тормоза приводная сила определяется по формуле (Рис.2.17).
(2.8)
где 
-среднее значение плеча приложения приводной силы (это расстояние от оси вращения тормозного диска до оси симметрии тормозной колодки).
Усилие на педали
(2.9)
где 
-диаметр главного цилиндра, = 
(0,9…1,2);
-передаточное число педального привода, которое определяется как отношение плеч педального привода ( 
=а/b);
-коэффициент полного действия привода ( =0,92…0,95).
Усиление на педали не должно превышать 500 Н для легковых автомобилей и 700 Н для грузовых. При больших значениях необходима установка в приводе усилителя.
Ход педали зависит от числа тормозных механизмов и общего передаточного числа тормозного привода. Для двухосного автомобиля ход педали рассчитывается по формуле
(2.10)
где 
-диаметр рабочих цилиндров тормозов передних колодок;
диаметр рабочих цилиндров тормозов задних колес;
, 
, 
, 
-перемещения поршней под действием сил и 
;
-коэффициент, учитывающий объемное расширение привода (в основном резиновых тормозных шлангов), =1,05…1,1;
-холостой ход педали (свободный ход педали).
Полный ход педали должен также включать запас хода, компенсирующий износ накладок (до упора педали в пол). Запас хода должен составлять 30…40% от полного хода педали.
Для легковых автомобилей полный ход педали не должен превышать 150 мм, для грузовых автомобилей -180 мм.
Тормозной пневмопривод.
Расчет пневматического привода заключается в определении диаметров диафрагм тормозных камер и тормозного крана, усилия на тормозной педали.
Расчет ведется исходя из максимального тормозного момента, передаваемого колесом (см. 2.6.1), для двух типов тормозных механизмов: с кулаковым разжимом тормозных колодок и клиновым.
В тормозном механизме с кулачковым разжимом перемещение колодок равны, моменты, передаваемые активной и пассивной колодками также равны, а приводные силы не равны: Р/ 
Р//.
Приводные силы определяют по формулам:
Р/=Мтор/2 r 
; P// = 2P/ = Mтор/ r (2.11)
Момент на валике разжимного кулака ( без учета трения)
Мв=Р/ r +Р// r =(Р/+Р//) r (2.12)
где r-радиус кулака (его профиль принят эвольвентным, т.е. r=соnst).