Рис.12
Рис. 11
Рис. 10
Рис. 9
Рис. 8 Двухсекционный тормозной кран
Рис. 7 Кран слива конденсата
Компрессор Рис. 3
Рис 2 Регулировочный рычаг
Регулировочный рычаг имеет стальной корпус 6 с втулкой 7. В корпусе находится червячное зубчатое колесо 3 со шлицевы-ми отверстиями для установки на разжимной кулак и червяк 5 с запрессованной в него осью 11. Для фиксации оси червяка имеется стопорное устройство, шарик 10 которого входит в лунки на оси 11 червяка под действием пружины 9, упирающейся в стопорный болт 8. Зубчатое колесо удерживается от выпадания крышками 1, прикрепленными к корпусу 6 рычага. При повороте оси (за квадратный конец) червяк поворачивает колесо 3, а вместе с ним поворачивается разжимной кулак, раздвигая колодки и уменьшая зазор между колодками и тормозным барабаном. При торможении регулировочный рычаг поворачивается штоком тормозной камеры.
Перед регулированием зазора стопорный болт 8 необходимо ослабить на один-два оборота, после регулировки болт надежно затянуть.
Источником сжатого воздуха в приводе является компрессор 9. Компрессор, регулятор давления 11, предохранитель 12 от замерзания конденсата, конденсационный ресивер 20 составляют питающую часть привода, из которой очищенный сжатый воздух под заданным давлением подается в необходимом количестве в остальные части пневматического тормозного привода и к другим потребителям сжатого воздуха. Пневматический тормозной привод разбит на автономные контуры, отделенные друг от друга защитными клапанами. Каждый контур действует независимо от других контуров, в том числе и при возникновении неисправностей. Пневматический тормозной привод автомобилей КамАЗ-4310 включает четыре контура, разделенных тройным и одинарным защитными клапанами.
Контур I привода рабочих тормозов переднего моста состоит из:
· части тройного защитного клапана,
· ресивера объемом 20 л с краном слива конденсата и датчиком падения давления в контуре,
· нижней секции двухсекционного тормозного крана,
· клапана контрольного вывода (С),
· двух тормозных камер,
· тормозных механизмов передней оси автомобиля,
Кроме того, в контур входит трубопровод от нижней секции тормозного крана к клапану управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.
Контур II привода рабочих тормозов задней тележки и питания системы аварийного растормаживания стояночного тормоза состоит из:
· части тройного защитного клапана;
· двух ресиверов общим объемом 40 л с кранами слива конденсата и датчиком падения давления в контуре,
· части двухстрелочного манометра,
· верхней секции двухсекционного тормозного крана,
· клапана контрольного вывода (Д), четырех тормозных камер тормозных механизмов задней тележки (среднего и заднего мостов).
В контур входит также трубопровод от верхней секции тормозного крана к клапану управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.
Контур III привода запасного и стояночного тормозов, а также комбинированного привода тормозов прицепа состоит из:
· одинарного защитного клапана,
· двух ресиверов общим объемом 40 л с кранами слива конденсата и датчиком падения давления в контуре,
· двух клапанов контрольных выводов (В и E),
· тормозного крана,
· ускорительного клапана,
· части двухмагистрального перепускного клапана,
· четырех пружинных энергоаккумуляторов тормозных камер,
· датчика включения стояночноготормоза,
· клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом,
· одинарного защитного клапана,
· клапана управления тормозами прицепа с однопроводным приводом,
· трех разобщительных кранов,
· трех соединительных головок- головки типа «А» однопроводного привода тормозов прицепа и двух головок типа «Палм» двухпроводного привода тормозов прицепа,
· датчика включения сигнала торможения, (обеспечивает включение ламп стоп-сигнала при торможении автомобиля не только запасным (стояночным) тормозом, но и рабочим, а также в случае выхода из строя одного из контуров рабочего тормоза)
· трубопроводов и шлангов между этими аппаратами.
Контур привода вспомогательного тормоза и других потребителей состоит из
· части тройного защитного клапана,
· пневматического крана,
· двух пневмоцилиндров привода заслонок вспомогательного тормоза,
· пневмоцилиндра привода выключения подачи топлива, пневмоэлектрического датчика, трубопроводов и шлангов между этими аппаратами.
Питание воздухом привода обеспечивается от контуров I и II. Контрольной лампы падения давления контур не имеет.
От контура привода вспомогательного тормоза сжатый воздух поступает к дополнительным (не тормозным) потребителям: в систему регулирования давления в шинах и к пневмосигналу, пневмогидравлическому усилителю сцепления, управлению агрегатами трансмиссии и пр.
Пневматические тормозные приводы тягача и прицепа соединяют три магистрали: магистраль однопроводного привода, питающую и управляющую (тормозную) магистрали двухпроводного привода. Соединительные головки установлены на задней поперечине рамы.
Принцип работы пневматического тормозного привода заключается в следующем.
Сжатый воздух из компрессора через регулятор давления, предохранитель от замерзания, конденсационный ресивер поступает к блоку защитных клапанов. Блок состоит из одинарного и тройного клапанов, которые распределяют воздух по ресиверам независимых контуров I, II и III соответственно.
Приборы пневматического тормозного привода .
Компрессор поршневого типа, непрямоточный, двухцилиндровый, одноступенчатого сжатия Компрессор установлен на переднем торце картера маховика двигателя. Привод компрессора от коленчатого вала двигателя через шестерни привода агрегатов. Поршни алюминиевые, с плавающими пальцами. От осевого перемещения пальцы в бобышках поршня фиксируются стопорными кольцами. Воздух из впускного коллектора двигателя поступает в цилиндры компрессора через пластинчатые впускные клапаны. Сжатый поршнями воздух вытесняется в пневмосистему через расположенные в головке цилиндров пластинчатые нагнетательные клапаны.
Блок и головка охлаждаются жидкостью, подводимой из системы охлаждения двигателя. Масло к трущимся поверхностям компрессора подается из масляной магистрали двигателя к заднему торцу коленчатого вала компрессора и через уплотнитель по каналам коленчатого вала поступает к шатунным подшипникам. Коренные шарикоподшипники, поршневые пальцы и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием.
При достижении в пневмосистеме давления 7,0 - 7,5 кгс/см2 регулятор давления сообщает нагнетательную магистраль с атмосферой, прекращая тем самым подачу воздуха в пневмосистему.
Когда давление воздуха в пневмосистеме снизится до 6,2 - 6,5 кгс/см2, регулятор перекрывает выход воздуха в атмосферу и компрессор снова начинает нагнетать воздух в пневмосистему.
Влагоотделитель предназначен для выделения конденсата из сжатого воздуха и его автоматического удаления из питающей части привода. Устройство влагоотделителя показано на рис. 4.
Влагоотделитель рис. 4
Сжатый воздух от компрессора через подвод II подается в сребренную алюминиевую трубку-охладитель (радиатор) 1, где постоянно охлаждаетсяпотоком встречного воздуха. Затем воздух проходит по центробежным направляющим дискам направляющего аппарата 4 через отверстие пустотелого винта 3 в корпусе 2 к выводу I и далее в пневматический тормозной привод. Выделявшаяся за счет термодинамического эффекта влага, стекая через фильтр 5, скапливается в нижней крышке 7. При срабатывании регулятора давление во влагоотдели-теле падает, при этом мембрана 6 перемещается вверх. Клапан 8 слива конденсата открывается, скопившаяся смесь воды и масла через вывод III удаляется в атмосферу.
Регулятор давления (рис. 5) предназначен:
· для регулирования давления сжатого воздуха в пневмосистеме;
· предохранения пневмосистемы от перегрузки избыточным давлением;
· очистки сжатого воздуха от влаги и масла;
· обеспечения накачки шин.
Регулятор давления рис. 5
Сжатый воздух от компрессора через вывод IV регулятора, фильтр 2, канал 12 подается в кольцевой канал. Через обратный клапан 11 сжатый воздух поступает к выводу II и далее в ресиверы пневмосистемы автомобиля. Одновременно по каналу 9 сжатый воздух проходит под поршень 8, который нагружен уравновешивающей пружиной 5. При этом выпускной клапан 4, соединяющий полость над разгрузочным поршнем 14с атмосферой через вывод I, открыт, а впускной клапан 13 под действием пружины закрыт. Под действием пружины закрыт также и разгрузочный клапан 1. При таком состоянии регулятора система наполняется сжатым воздухом от компрессора. При давлении в полости под поршнем 8, равном 686,5... 735,5 кПа (7 ... 7,5 кгс/ см 2), поршень, преодолев усилие уравновешивающей пружины 5, поднимается вверх, клапан 4 закрывается, впускной клапан 13 открывается.
Под действием сжатого воздуха разгрузочный поршень 14 перемещается вниз, разгрузочный клапан 1 открывается, и сжатый воздух из компрессора через вывод III выходит в атмосферу вместе со скопившимся в полости конденсатом. При этом давление в кольцевом канале падает и обратный клапан 11 закрывается. Таким образом, компрессор работает в разгруженном режиме без противодавления.
Когда давление в выводе II понизится до 608... 637,5 кПа (6,2... 6,5 кгс/см 2), поршень 8 под действием пружины 5 перемещается вниз, клапан 13 закрывается, а выпускной клапан 4 открывается. При этом разгрузочный поршень 14 под действием пружины поднимается вверх, клапан 1 под действием пружины закрывается, и компрессор нагнетает сжатый воздух в пневмосистему.
Разгрузочный клапан 1 служит также предохранительным клапаном. Если регулятор не срабатывает при давлении 686,5... 735,5кПа(7... 7,5кгс/см 2), то клапан 1 открывается, преодолев сопротивление своей пружины и пружины поршня 14. Клапан 1 открывается при давлении 980,7... 1274,9 кПа (10... 13 кгс/см 2). Давление открытия регулируют изменением количества прокладок, установленных под пружиной клапана.
Для присоединения специальных устройств регулятор давления имеет вывод, который соединен с выводом IV через фильтр 2. Этот вывод закрыт резьбовой пробкой 3. Кроме того, предусмотрен клапан отбора воздуха для накачки шин, который закрыт колпачком 17. При навинчивании штуцера шланга для накачки шин клапан утапливается, открывая доступ сжатому воздуху в шланг и преграждая проход сжатого воздуха в тормозную систему. Перед накачиванием шин давление в ресиверах следует понизить до давления, соответствующего давлению включения регулятора, так как во время холостого хода нельзя произвести отбор воздуха.
Предохранитель от замерзания предназначен для предотвращения замерзания конденсата в трубопроводах и приборах пневматического тормозного привода. Он установлен на правом лонжероне автомобиля за регулятором давления в вертикальном положении и крепится двумя болтами.
Устройство предохранителя показано на рис.6. Нижний корпус 2 предохранителя четырьмя болтами соединен с верхним корпусом 7. Оба корпуса изготовлены из алюминиевого сплава. Для герметизации стыка между корпусами проложено уплотнительное кольцо 4. В верхнем корпусе 7 смонтировано выключающее устройство, состоящее из тяги 10 с запрессованной в нее рукояткой, ограничителя 8 тяги и пробки 6 с уплотнительным кольцом. Тяга 10 в верхнем корпусе 7 уплотняется резиновым кольцом 9. В верхнем корпусе 7 находится также обойма 11с уплотнительным кольцом 12, удерживаемая упорным кольцом 13. Между дном нижнего корпуса 2 и пробкой 6 установлен фитиль 3, растягиваемый пружиной 1. Фитиль закреплен на пружине 1 при помощи конца тяги 10 и пробки 14.
В заливном отверстии верхнего корпуса 7 установлена пробка с указателем уровня спирта. Сливное отверстие нижнего корпуса 2 заглушено пробкой 14 с уплотнительной шайбой 15. В верхнем корпусе 7 установлено также сопло 5 для выравнивания давления воздуха в нижнем корпусе при выключенном положении. Вместимость резервуара предохранителя 200 cm 3 .
Когда рукоятка тяги 10 находится в верхнем положении, воздух, нагнетаемый компрессором, проходит мимо фитиля 3 и уносит с собой спирт, который отбирает из воздуха влагу и превращает ее в незамерзающий конденсат.
При температуре окружающего воздуха выше 5°С предохранитель следует выключить. Для этого тяга 10 опускается в крайнее нижнее положение, поворачивается и фиксируется при помощи ограничителя 8 тяги. Пробка 6, сжимая расположенную внутри фитиля 3 пружину 1 , входит в обойму 1 1 и отделяет нижний корпус 2, содержащий спирт, от пневмопривода, вследствие чего испарение спирта прекращается.
1-корпус; 2-крышка; 3,12, и 15-клапаны; 4,10 и 17- направляющие пружин;5,11 и 16-диафрагмы; 6,9 и 18-пружины; 7-заглушка; 8-регулировочный винт; 13 и 14-обратные клапаны; 19-тарелка пружины; 20-направяющая; 21-пружина обратного клапана; 22-тарелка пружины обратного клапана; 23-пружина клапана.
Тройной защитный клапан (рис.99) предназначен для разделения сжатого воздуха, поступающего от компрессора, на два основных и один дополнительный контуры; для автоматического отключения одного из контуров в случае нарушения его герметичности и сохранения сжатого воздуха в герметичных контурах; для сохранения сжатого воздуха во всех контурах в случае нарушения герметичности питающей магистрали; для питания дополнительного контура от двух основных контуров (до тех пор, пока давление в них не снизится до заданного уровня).
Тройной защитный клапан крепится к левому лонжерону рамы автомобиля и соединен с питающим трубопроводом, идущим от конденсационного ресивера.
Сжатый воздух, поступающий в тройной защитный клапан из питающей магистрали, при достижении заданного давления открытия, устанавливаемого усилием пружин 6 и 9, открывает клапаны 3 и 12 и поступает через выводы в два основных контура. Одновременно сжатый воздух, воздействуя на диафрагмы 5 и 11, поднимает их. После открытия обратных клапанов 13 и 14 сжатый воздух поступает к клапану 15, открывает его и через вывод проходит в дополнительный контур, одновременно поднимая диафрагму 16.
При разгерметизации одного из основных контуров происходит падение давления в этом контуре, а также на выходе в клапан до заданной величины. Вследствие этого клапан исправного основного контура и обратный клапан дополнительного контура закрываются, предотвращая падение давления в этих контурах. Сжатый воздух от компрессора пополняет исправный основной контур и через обратный клапан - дополнительный при расходовании воздуха в них. В поврежденный контур воздух не поступает. При достижении давления воздуха на входе в клапан выше заданного уровня клапан неисправного контура открывается, и избыток воздуха выходит через него в атмосферу. Дальнейшее наполнение сжатым воздухом исправных контуров будет происходить только После падения давления в этих контурах вследствие расхода воздуха. Таким образом, в исправных контурах будет поддерживаться давление, соответствующее давлению открытия клапана неисправного контура, излишки сжатого воздуха при этом будут выходить через исправный контур.
При отказе в работе дополнительного контура давление падает в двух основных контурах на входе в клапан. Это происходит до тех пор, пока не закроется клапан 15 дополнительного контура.
При дальнейшем поступлении сжатого воздуха в тройной защитный клапан в основных контурах будет поддерживаться давление на уровне давления открытия клапана 15 дополнительного контура.
При выходе из строя магистрали, идущей от компрессора в тройной защитный клапан, клапаны 3 и 12 основных контуров закрываются, предотвращая тем самым падение давления во всех трех контурах.
Ресиверы предназначены для накопления сжатого воздуха, производимого компрессором, и для питания им приборов пневматического тормозного привода, а также для питания других пневматических узлов и систем автомобиля.
На автомобиле КамАЗ установлено шесть ресиверов вместимостью по 20 л, причем четыре из них соединены между собой попарно, образуя два резервуара вместимостью по 40 л. Ресиверы закреплены хомутами на кронштейнах рамы автомобиля. Три ресивера объединены в блок и установлены на едином кронштейне.
Кран слива конденсата (рис. 7) предназначен для принудительного слива конденсата из ресивера пневматического тормозного привода, а также для выпуска из него сжатого воздуха при необходимости. Кран слива конденсата ввернут в резьбовую бобышку на нижней части корпуса ресивера. Соединение между краном и бобышкой ресивера уплотнено прокладкой.
Двухсекционный тормозной кран (Рис. 8) служит для управления исполнительными механизмами двухконтурного привода рабочей тормозной системы автомобиля.
Управление краном осуществляется педалью, непосредственно связанной с тормозным краном.
Кран имеет две независимые секции, расположенные последовательно. Вводы I и II крана соединены с ресиверами двух раздельных контуров привода рабочей тормозной системы. От выводов III и IV сжатый воздух поступает к тормозным камерам. При нажатии на тормозную педаль силовое воздействие передается через толкатель 6, тарелку 9 и упругий элемент 31 на следящий поршень 30. Перемещаясь вниз, следящий поршень 30 сначала закрывает выпускное отверстие клапана 29 верхней секции тормозного крана, а затем отрывает клапан 29 от седла в верхнем корпусе 32, открывая проход сжатому воздуху через ввод II и вывод III и далее к исполнительным механизмам одного из контуров. Давление на выводе III повышается до тех пор, пока сила нажатия на педаль 1 не уравновесится усилием, создаваемым этим давлением на поршень 30. Так осуществляется следящее действие в верхней секции тормозного крана. Одновременно с повышением давления на выводе III сжатый воздух через отверстие А попадает в полость В над большим поршнем 28 нижней секции тормозного крана. Перемещаясь вниз, большой поршень 28 закрывает выпускное отверстие клапана 17 и отрывает его от седла в нижнем корпусе. Сжатый воздух через ввод I поступает к выводу IV и далее в исполнительные механизмы первого контура рабочей тормозной системы.
Одновременно с повышением давления на выводе IV возрастает давление под поршнями 15 и 28, в результате чего уравновешивается сила, действующая на поршень 28 сверху. Вследствие этого на выводе IV также устанавливается давление, соответствующее усилию на рычаге тормозного крана. Так осуществляется следящее действие в нижней секции тормозного крана.
При отказе в работе верхней секции тормозного крана нижняя секция будет управляться механически через шпильку 11 и толкатель 18 малого поршня 15, полностью сохраняя работоспособность. При этом следящее действие осуществляется уравновешиванием силы, приложенной к педали 1, давлением воздуха на малый поршень 15. При отказе в работе нижней секции тормозного крана верхняя секция работает как обычно.
Кран управления стояночным тормозом предназначен для управления пружинными энергоаккумуляторами привода стояночной и запасной тормозных систем. Кран закреплен двумя болтами на нише двигателя внутри кабины справа от сиденья водителя. Выходящий из крана при торможении воздух подается наружу по трубопроводу, соединенному с атмосферным выводом крана.
Устройство крана управления стояночной тормозной системой показано на рис. 9. При движении автомобиля рукоятка 14 крана находится в крайнем положении, и сжатый воздух от ресивера привода стояночной и запасной тормозных систем подводится к выводу I. Под действием пружины 6 шток 16 находится в крайнем нижнем положении, а клапан 22 под действием пружины 2 прижат к выпускному седлу 21 штока 16. Сжатый воздух через отверстия в поршне 23 поступает в полость А, а оттуда через впускное седло клапана 22, которое выполнено на дне поршня 23, попадает в полость В, затем по вертикальному каналу в корпусе 3 воздух проходит к выводу III и далее к пружинным энергоаккумуляторам привода.
При повороте рукоятки 14 поворачивается вместе с крышкой 13 направляющий колпачок 15. Скользя по винтовым поверхностям кольца 9, колпачок 15 поднимается вверх, увлекая за собой шток 16. Седло 21 отрывается от клапана 22, и клапан под действием пружины 2 поднимается до упора в седло поршня 23.
Вследствие этого прекращается прохождение сжатого воздуха от вывода I к выводу III. Через открытое выпускное седло 21 на штоке 16 сжатый воздух через центральное отверстие клапана 22 выходит из вывода III в атмосферный вывод II до тех пор, пока давление воздуха в полости А под поршнем 23 не преодолеет силы уравновешивающей пружины 5 и давление воздуха над поршнем в полости В. Преодолевая силу пружины 5, поршень 23 вместе с клапаном 22 поднимается вверх до соприкосновения клапана с выпускным седлом 21 штока 16, после чего выпуск воздуха прекращается. Таким образом осуществляется следящее действие.
Стопор 20 крана имеет профиль, обеспечивающий автоматический возврат рукоятки в нижнее положение при ее отпускании. Только в крайнем верхнем положении фиксатор 18 рукоятки 14 входит в специальный вырез стопора 20 и фиксирует рукоятку. При этом воздух из вывода III полностью выходит в атмосферный вывод II, так как поршень 23 упирается в тарелку 7 пружины 5 и клапан 22 не доходит до выпускного седла 21 штока. Для отторма-живания пружинных энергоаккумуляторов рукоятку вытянуть в радиальном направлении, при этом фиксатор 18 выходит из паза стопора, и рукоятка 14 свободно возвращается в нижнее положение.
Кран пневматический с кнопочным управлением предназначен для подачи и отключения сжатого воздуха. На автомобиле КамАЗ установлено два таких крана. Один управляет системой аварийного оттормаживания пружинных энергоаккумуляторов, второй - пневмоцилиндрами вспомогательной тормозной системы.
Устройство пневматического крана показано на рис. 10. В атмосферном выводе II пневматического крана установлен фильтр 3, предотвращающий проникновение в кран грязи и пыли. Сжатый воздух в пневматический кран поступает через вывод I. При нажатии на кнопку 8 толкатель 9 перемещается вниз и своим выпускным седлом давит на клапан 15, разобщая вывод III с атмосферным выводом II. Затем толкатель 9 отжимает клапан 15 от впускного седла корпуса, открывая тем самым проход сжатому воздуху от вывода I к выводу III и далее в магистраль к пневматическому исполнительному механизму.
При отпускании кнопки 8 толкатель 9 под действием пружины 13 возвращается в верхнее положение. При этом клапан 15 закрывает отверстие в корпусе 2, прекращая дальнейшее поступление сжатого воздуха в вывод III, а седло толкателя 9 отрывается от клапана 15, сообщая тем самым вывод III с атмосферным выводом II. Сжатый воздух из вывода III через отверстие А в толкателе 9 и вывод II выходит в атмосферу.
Клапан ограничения давления предназначен для уменьшения давления в тормозных камерах передней оси автомобиля при торможениях с малой интенсивностью (с целью улучшения обеспечения управляемости автомобиля на скользких дорогах), а также для быстрого выпуска воздуха из тормозных камер при оттормаживании. Устройство клапана показано на рис. 11.
Атмосферный вывод III в нижней части корпуса 8 закрыт резиновым клапаном 7, предохраняющим прибор от попадания в него пыли и грязи и прикрепленным к корпусу заклепкой. При торможении сжатый воздух, поступающий из тормозного крана к выводу II, воздействует на малый поршень 3 и перемещает его вниз вместе с клапанами 4 и 6. Поршень 2 остается на месте до тех пор, пока давление на выводе II не достигнет уровня, устанавливаемого регулировкой предварительного натяга уравновешивающей пружины 1. При движении поршня 3 вниз выпускной клапан 6 закрывается, а впускной клапан 4 открывается, и сжатый воздух поступает от вывода II к выводам I и далее к тормозным камерам передней оси. Сжатый воздух к выводам I поступает до тех пор, пока давление его на нижний торец поршня 3 (который имеет большую площадь, чем верхний) не уравновесится давлением воздуха от вывода II на верхний торец и клапан 4 не закроется. Таким образом, в выводах I устанавливается давление, соответствующее соотношению площадей верхнего и нижнего торцов поршня 3. Это соотношение сохраняется до тех пор, пока давление в выводе II не достигнет заданного уровня, после чего в работу включается поршень 2, который также начинает двигаться вниз, увеличивая силу, действующую на верхнюю сторону поршня 3. При дальнейшем повышении давления в выводе II разность давления в выводах II и I уменьшается, а при достижении заданного уровня давления в выводах II и I уравнивается. Таким образом, осуществляется следящее действие во всем диапазоне работы клапана ограничения давления.
При уменьшении давления в выводе II (отторма-живание тормозного крана) поршни 2 и 3 вместе с клапанами 4 и 6 перемещаются вверх. Впускной клапан 4 закрывается, а выпускной клапан 6 открывается, и сжатый воздух из выводов I, то есть тормозных камер передней оси, выходит в атмосферу через вывод III.
Регулятор автоматический тормозных сил предназначен для автоматического регулирования давления сжатого воздуха, подводимого при торможении к тормозным камерам мостов задней тележки автомобилей КамАЗ в зависимости от действующей осевой нагрузки.
Автоматический регулятор тормозных сил установлен на кронштейне 1, закрепленном на поперечине рамы автомобиля (рис. 337). Регулятор крепится на кронштейне гайками.
Устройство автоматического регулятора тормозных сил показано на рис. 12 При торможении сжатый воздух от тормозного крана подводится к выводу I регулятора и воздействует на верхнюю часть поршня 18, заставляя его перемещаться вниз. Одновременно сжатый воздух по трубке 1 поступает под поршень 24, который перемещается вверх и прижимается к толкателю 19 и шаровой пяте 23, находящейся вместе с рычагом 20 регулятора в положении, зависящем от величины нагрузки на ось тележки. При перемещении поршня 18 вниз клапан 17 прижимается к выпускному седлу толкателя 19. При дальнейшем перемещении поршня 18 клапан 17 отрывается от седла в поршне и сжатый воздух из вывода I поступает в вывод II и далее к тормозным камерам мостов задней тележки автомобиля.
Одновременно сжатый воздух через кольцевой зазор между поршнем 18 и направляющей 22 поступает в полость А под мембрану 21 и последняя начинает давить на поршень снизу. При достижении на выводе II давления, отношение которого к давлению на выводе I соответствует соотношению активных площадей верхней и нижней сторон поршня 18, последний поднимается вверх до момента посадки клапана 17 на впускное седло поршня 18. Поступление сжатого воздуха из вывода I к выводу II прекращается. Таким образом осуществляется следящее действие регулятора. Активная площадь верхней стороны поршня, на которую воздействует сжатый воздух, подведенный к выводу 7, остается всегда постоянной.
Активная площадь нижней стороны поршня, на которую через мембрану 21 воздействует сжатый воздух, прошедший в вывод II, постоянно меняется из-за изменения взаимного расположения наклонных ребер 11 движущегося поршня 18 и неподвижной вставки 10. Взаимное положение поршня 18 и вставки 10 зависит от положения рычага 20 и связанного с ним через пяту 23 толкателя 19. В свою очередь положение рычага 20 зависит от прогиба рессор, то есть от взаимного расположения балок мостов и рамы автомобиля. Чем ниже опускается рычаг 20, пята 23, а следовательно, и поршень 18, тем большая площадь ребер 11 входит в контакт с мембраной 21, то есть больше становится активная площадь поршня 18 снизу. Поэтому при крайнем нижнем положении толкателя 19 (минимальная осевая нагрузка) разность давлений сжатого воздуха в выводах I и II наибольшая, а при крайнем верхнем положении толкателя 19 (максимальная осевая нагрузка) эти давления выравниваются. Таким образом, регулятор тормозных сил автоматически поддерживает в выводе II и в связанных с ним тормозных камерах давление сжатого воздуха, обеспечивающее нужную тормозную силу, пропорциональную осевой нагрузке, действующей во время торможения.
При оттормаживании давление в выводе I падает. Поршень 18 под давлением сжатого воздуха, действующим на него через мембрану 21 снизу, перемещается вверх и отрывает клапан 17 от выпускного седла толкателя 19. Сжатый воздух из вывода II выходит через отверстие толкателя и вывод III в атмосферу, отжимая при этом края резинового клапана 4.
Элемент упругий регулятора тормозных сил предназначен для предотвращения повреждения регулятора, если перемещение мостов относительно рамы больше допустимого хода рычага регулятора.
Упругий элемент 5 регулятора тормозных сил установлен на штанге 6, расположенной между балками задних мостов определенным образом. Точка соединения элемента со штангой 4 регулятора находится на оси симметрии мостов, которая не перемещается в вертикальной плоскости при скручивании мостов в процессе торможения, а также при односторонней нагрузке на неровной поверхности дороги и при перекосах мостов на криволинейных участках при повороте. При всех этих условиях на рычаг регулятора передаются только вертикальные перемещения от статического и динамического изменения осевой нагрузки.
Клапан ускорительный предназначен для уменьшения времени срабатывания привода запасной тормозной системы за счет сокращения длины магистрали впуска сжатого воздуха в пружинные энергоаккумуляторы и выпуска воздуха из них непосредственно через ускорительный клапан в атмосферу. Клапан установлен на внутренней стороне лонжерона рамы автомобиля в зоне задней тележки.
Клапан двухмагистральный предназначен для обеспечения возможности управления одним исполнительным механизмом с помощью двух независимых органов управления. С одной стороны к нему подведена магистраль от тормозного крана обратного действия с ручным управлением (вывод I); с другой - от крана аварийного растор-маживания стояночной тормозной системы (выводII). Выходящая магистраль (вывод III) соединена с пружинными энергоаккумуляторами тормозных механизмов задней тележки автомобиля.
Двухмагистральиый клапан установлен внутри правого лонжерона рамы автомобиля рядом с ускорительным клапаном.
Камера тормозная типа 24 предназначена для преобразования энергии сжатого воздуха в работу по приведению в действие тормозных механизмов передних колес автомобиля.
Камера тормозная с пружинным энергоаккумулятором типа 20/20 предназначена для приведения в действие тормозных механизмов колес задней тележки автомобиля при включении рабочей, запасной и стояночной тормозных систем.
Пружинные энергоаккумуляторы вместе с тормозными камерами установлены на кронштейны разжимных кулаков тормозных механизмов задней тележки и закреплены двумя гайками с болтами.
Клапан управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом (рис. 348) предназначен для приведения в действие тормозного привода прицепа (полуприцепа) при включении любого из раздельных контуров привода рабочей тормозной системы тягача, а также при включении пружинных энергоаккумуляторов привода запасной и стояночной тормозных систем тягача.
Клапан крепится на раме тягача двумя болтами.
Кран разобщительный предназначен для перекрытия при необходимости пневматической магистрали, соединяющей автомобиль-тягач с прицепом (полуприцепом). На автомобилях-тягачах КамАЗ установлено три разобщительных крана: на бортовых тягачах - на задней поперечине рамы перед соединительными головками, на седельных тягачах - за кабиной справа на специальном кронштейне перед соединительными гибкими шлангами. Каждый кран крепится двумя болтами.
Рабочий тормоз .
Система тормозная рабочая предназначена для уменьшения скорости движения автомобиля или полной его остановки. Тормозные механизмы рабочей тормозной системы установлены на всех шести колесах автомобиля. Привод рабочей тормозной системы - пневматический двухконтурный, он приводит в действие раздельно тормозные механизмы передней оси и задней тележки автомобиля. Управляется привод ножной педалью, механически связанной с тормозным краном. Исполнительными органами привода рабочей тормозной системы являются тормозные камеры
При заполнении тормозной системы воздух из ресиверов поступает в соответствующие секции тормозного крана. При нажатии педали воздух из нижней секции тормозного крана поступает в тормозные камеры, которые приводят в действие тормозные механизмы колес переднего моста. Из верхней секции крана воздух подается в тормозные камеры, которые приводят в действие тормозные механизмы колес среднего и заднего мостов. При этом автомобиль затормаживается с интенсивностью, выбранной водителем исходя из условий движения.
Одновременно от обоих контуров рабочего тормоза по отдельным магистралям воздух поступает к клапану управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. При отпускании педали тормоза сжатый воздух из передних и задних тормозных камер, а также из управляющих магистралей клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом выходит в атмосферу через двухсекционный тормозной кран. Автомобиль растормаживается.
Стояночный тормоз.
Система тормозная стояночная обеспечивает торможение неподвижного автомобиля на горизонтальном участке, а также на уклоне и при отсутствии водителя. Стояночная тормозная система на автомобилях КамАЗ выполнена как единое целое с запасной и для ее включения рукоятку ручного крана следует установить в крайнее (верхнее) фиксированное положение.
Таким образом, в автомобилях КамАЗ тормозные механизмы задней тележки являются общими для рабочей, запасной и стояночной тормозных систем, а две последние имеют, кроме того, и общий пневматический привод.
Для затормаживания автомобиля или автопоезда на стоянке необходимо рукоятку стояночного тормозного крана установить в вертикальное фиксированное положение. При этом воздух из управляющей магистрали ускорительного клапана выходит в атмосферу. Одновременно через атмосферный вывод ускорительного клапана выпускается воздух из цилиндров пружинных энергоаккумуляторов тормозных камер. Пружины, разжимаясь, приводят в действие тормозные механизмы заднего и среднего мостов. Одновременно тормозной кран включает клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.
Для выключения стояночного тормоза рукоятку тормозного крана следует установить в горизонтальное положение. При этом воздух из ресиверов проходит через тормозной кран и поступает в управляющую магистраль ускорительного клапана, который срабатывает и начинает пропускать сжатый воздух из ресиверов через двухмагистральный клапан в пружинные энергоаккумуляторы. При этом силовые пружины сжимаются и автомобиль растормаживается.
В случае аварийного падения давления в контуре привода стояночного тормоза пружинные энергоаккумуляторы срабатывают и автомобиль затормаживается. Для того, чтобы автомобиль растормозить, необходимо воспользоваться системой аварийного рас-тормаживания.
При нажатии на кран аварийного растормаживания сжатый воздух из ресиверов через двухмагистральный клапан поступает в цилиндры пружинных энергоаккумуляторов и сжимает пружины, растормаживая автомобиль.
Если отсутствует запас сжатого воздуха, автомобиль можно растормозить с помощью устройств для механического растормаживания, которые встроены в цилиндры пружинных энергоаккумуляторов. Для этого следует вывернуть винт до упора.
Вспомогательный тормоз.
Система тормозная вспомогательная автомобиля служит для уменьшения нагруженности и температуры тормозных механизмов рабочей тормозной системы. Вспомогательной тормозной системой на автомобилях КамАЗ является моторный тормоз замедлитель, при включении которого перекрываются выпускные трубопроводы двигателя и отключается подача топлива.
При нажатии на кран включения вспомогательного тормоза сжатый воздух поступает в пнев-моцилиндры Шток цилиндра, связанный с рычагом рейки топливного насоса высокого давления, переместится, и подача топлива прекратится. Шток цилиндра, связанный с рычагами заслонок вспомогательного тормоза, повернут заслонки, и они перекроют приемные трубы глушителя.
Контакты пневмоэлектрического датчика, установленного в магистрали перед цилиндром, замкнутся, и включится электромагнитный клапан прицепа, который частично пропустит сжатый воздух из воздушного баллона прицепа в его тормозные камеры. Таким образом осуществляется притормаживание прицепа, что предотвращает «складывание» автопоезда.
Давление воздуха, которое подает электромагнитный клапан непосредственно из воздушного баллона в тормозные камеры, составляет 0,6 - 0,8 кгс/см2.
Автотранспортные средства
19. Принцип подбора двигателя по мощности при проектировании автомобиля
N ev = v max (M a g f v + k в F v 2 max ) / (η т k р 10 3 ) ,
где N ev ‑ мощность, необходимая для обеспечения движения автопоезда с заданной максимальной скоростью, кВт ;
v max ‑ значение угловой скорости вращения коленчатого вала, соответствующее максимальной мощности, рад/с (задается);
M a ‑ полная масса автомобиля, кг ;
g ‑ ускорение свободного падения, м/с 2 ;
f v ‑ коэффициент сопротивления качению;
f v = f 0 (1+(0,0216 · v ) 2 ) ,
f 0 ‑ коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью (до 10-15 м/с) (определяется по таблицам);
k в ‑ коэффициент обтекаемости;
F ‑ площадь лобового сопротивления, м2;
F = B H ,
B ‑ колея передних колес, м;
H ‑ высота автомобиля, м;
η т ‑ коэффициент полезного действия трансмиссии;
k р ‑ коэффициент коррекции.
Автотранспортные средства
20. Принцип определения передаточного числа главной передачи при проектировании автомобиля
Передаточное число главной передачи U Г определяется из условия обеспечения максимальной скорости v max на высшей передаче коробки передач U к.в. .
U Г = ω ev r K / (U к.в. v max ) ,
где ω ev ‑ угловая скорость коленчатого вала двигателя при максимальной скорости, рад/с .
U к.в. ‑ передаточное число высшей ступени коробки передач.
r K ‑ радиус качения колеса, м .
r K = 0,5 d П + H ,
d П ‑ посадочный диаметр шины, м .
H ‑ высота профиля шины, м .
v max ‑ максимальная скорость автомобиля, м/с .
Автотранспортные средства
21. Устройство и работа тормозного крана, обеспечение следящего действия тормозов
Тормозные краны предназначены для управления подачей сжатого воздуха, поступающего из ресиверов к исполнительным органам тормозной системы автомобиля или автопоезда, и обеспечивают следящее действие системы.
По числу обслуживаемых контуров привода различают одно-, двух-, трех- и многосекционные тормозные краны. Управление тормозным краном осуществляется механически с помощью рычагов и тяг или гидроприводом.
Основные элементы тормозного крана: впускной (воздушный) и выпускной (атмосферный) клапаны, следящий механизм. Следящий механизм крана ‑ это элемент, обеспечивающий изменение давления воздуха в его полости в зависимости от входного воздействия. Этот механизм состоит из упругого элемента (пружины или резиновой втулки) и чувствительного элемента (поршня или диафрагмы).
В отторможенном состоянии атмосферный клапан открыт и тормозная камера сообщается с атмосферой. При этом клапан сжатого воздуха закрыт. Нажатие на тормозную педаль приводит к перемещению вправо полого штока, закрывающего клапан. Одновременно открывается клапан, сообщая тормозную камеру с ресивером. Давление в тормозной камере пропорционально усилию на тормозной педали. Следящее действие обусловлено равновесием сил, действующих на поршень при постоянном усилии на тормозной педали.
Двухсекционный тормозной кран прямого действия имеет две последовательно расположенные секции, плоские резиновые клапаны и поршневой следящий механизм с резиновой втулкой. Выводы крана соединены с ресиверами и с тормозными камерами автомобиля. При нажатии на педаль тормоза усилие передается через систему рычагов и тяг рычагу крана и далее через толкатель и резиновую втулку верхнему следящему поршню. Подвижное седло клапана, перемещаясь вниз вместе с поршнем, закрывает выпускное окно этого клапана и перекрывает сообщение через вывод тормозных камер с атмосферой, а затем отрывает клапан от неподвижного седла. Сжатый воздух через вывод и открытый клапан поступает в полость крана и далее к выводу. К нему, как правило, подключается магистраль управления тормозами передней оси автомобиля, а также трубопровод, соединяющий эту магистраль с одной из управляющих полостей крана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. Давление в верхней полости крана возрастает до тех пор, пока сила нажатия на резиновую втулку не уравновесится усилием, действующим на следящий поршень. В этом случае клапан садится на неподвижное седло, и воздух в тормозные камеры не поступает.
При увеличении давления в верхней полости крана воздух через отверстие в корпусе поступает в надпоршневую полость большого поршня, который совместно со следящим поршнем перемещается вниз и открывает клапан. Сжатый воздух через клапан поступает к выводу, к которому подключены магистраль управления тормозами задней оси автомобиля и трубопровод, соединяющий эту магистраль с другой управляющей полостью крана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. Давлением сжатого воздуха, находящегося в пространстве под поршнями, уравновешивается сила, действующая на поршень сверху. В нижней полости крана и тормозных камерах задней оси устанавливается давление, соответствующее усилию нажатия на резиновую втулку.
При прекращении воздействия на рычаг поршень перемещается вверх, клапан прижимается к неподвижному седлу, а вывод через выпускное окно клапана и полый шток сообщается с атмосферой. Уменьшение давления в верхней полости вызывает перемещение поршня вверх, в результате чего клапан садится на седло в корпусе и вывод соединяется с атмосферой. При повреждении первого контура (верхней секции) усилие от рычага через упорный болт передается на полый шток, жестко соединенный со следящим поршнем нижней секции, и открывает клапан. Таким образом, вторая секция будет управляться механически. При этом сохранится ее следящее действие, так как сила, действующая сверху на шток поршня, будет уравновешиваться усилием на поршне, возникающим в результате повышения давления в полости нижней секции. При повреждении второго контура (нижней секции) поршень садится на нижний упор в корпусе крана и верхняя секция работает обычным образом
Автотранспортные средства
Одинарный тормозной кран предназначен для управления приводом тормозов прицепов. Устройство тормозного крана обеспечивает прямую зависимость интенсивности торможения от положения педали тормоза (т.е. приложенного к ней усилия). Тормозной кран крепится на кожухе тормоза с правой стороны трактора. Привод от педали тормоза к кулачку осуществляется через тягу и рычаг. Оттяжная пружина обеспечивает прижатие рычага к упору.
В расторможенном состоянии впускной клапан открыт, а выпускной закрыт, и сжатый воздух из ресивера через канал нагнетания поступает в канал управления и в соединительную магистраль. При торможении усилие от тормозной педали через тягу и рычаг передается на вал, который, поворачиваясь в месте с кулачком, дает возможность толкателю и тарелке подвоздействием пружины перемещаться в сторону вала. В результате усилие от пружины на диафрагму ослабевает и диафрагма под действием пружины и сжатого воздуха (поступившего к диафрагме из канала через отверстие в крышке) начинает перемещаться в сторону вала, уменьшая давление на выпускной клапан.
Клапан под действием пружины движется вслед за диафрагмой, пока связанный с ним впускной клапан не сядет в гнездо, разобщив полости. Диафрагма, продолжая движение, отрывается от выпускного клапана, давая тем самым возможность сжатому воздуху выйти из магистрали в атмосферу через выпускное окно. В результате этого срабатывает распределитель прицепа и прицеп затормаживается. В случае разрыва сцепки и рассоединения пневмомагистрали прицеп автоматически затормаживается. При подтормаживании, т. е. когда педаль тормоза перемещается на часть своего полного хода, сжатие пружины уменьшается частично. В этом случае давление воздуха заставляет сдвинуться диафрагму в сторону вала. Выпускной клапан открывается и воздух из соединительной магистрали начинает выходить в атмосферу. Это продолжается до тех пор, пока сила давления сжатого воздуха и пружины на диафрагму не сравняется с сопротивлением пружины.
Как только усилия уравняются, выпускной клапан закроется. Давление воздуха в соединительной магистрали стабилизируется. Таким образом, каждому положению педали (определенному усилию) соответствует определенное давление в соединительной магистрали и в тормозных камерах прицепа, т.е. осуществляется следящее действие тормозного крана. При растормаживанни происходит обратное, т.е. вал, поворачиваясь кулачком, воздействует на толкатель, тарелку, пружину, диафрагму, перемещая их в сторону впускного и выпускного клапанов. При движении трубка диафрагмы упирается в седло выпускного клапана, перекрывая выход сжатому воздуху из магистрали привода в атмосферу. Одновременно с закрытием клапана открывается впускной клапан, благодаря чему воздух из ресивера поступает в магистраль привода и происходит растормаживание.
К атегория:
Узлы мостовых кранов
Тормозные устройства мостовых кранов
Тормозом называется механизм, предназначенный для удержания груза на весу, регулирования скорости его опускания и быстрой остановки горизонтально движущихся частей крана - моста и тележки. Работа любого тормозного устройства основана на создании больших сил трения между движущейся частью и прижимаемой к ней тормозной колодкой или лентой. Сила трения F зависит от силы нажатия Р, Н, колодки или ленты и коэффициента трения между движущейся частью и тормозным устройством:
F = Pf. (2.4)
Сила трения создает тормозной момент на шкиве
Мт = FR = PfR, (2.5)
где R - радиус тормозного шкива, см.
Когда тормозной момент равен вращающему, наступает равновесие между движущими силами и силами торможения, движение продолжается. Следовательно, для полной остановки механизма необходимо, чтобы тормозной момент Мт был больше вращающего момента Мвр.
При скорости движения тележки 32 м/мин и менее тормоза в механизмах передвижения можно не устанавливать. В этом случае запас энергии невелик и трения в подшипниках и о рельсы достаточно, чтобы механизм остановился на допустимом пути торможения (п. 137 Правил). В зависимости от силы торможения спускающийся груз, мост крана или тележка будут продолжать движение с по степенно уменьшающейся скоростью до полной остановки. Путь, проходимый механизмом с начала торможения до полной остановки, называется путем торможения.
По конструктивному исполнению тормоза делятся на радиальные и осевые. Радиальные, в свою очередь, подразделяются на колодочные и ленточные, а осевые - на дисковые и конусные.
По характеру работы тормоза могут быть стопорными - для остановки механизма - и спускными - для ограничения скорости спуска.
Тормоза бывают открытого и закрытого типов. Открытым называется такой тормоз, который срабатывает при нажатии на тормозную педаль, а нормально не оказывает какого-либо сопротивления работе механизма, с которым он связан. Закрытым или замкнутым называется тормоз, нормально находящийся в закрытом состоянии, препятствующем движению связанного с ним механизма до тех пор, пока не будет нажат рычаг тормоза. При этом тормоз открывается и связанный с ним механизм получает возможность работать.
Подъемные механизмы кранов оборудованы закрытыми (замкнутыми) тормозами - нормально механизмы заторможены, тормоз снимается только при включении двигателя. Механизмы подъема кранов, транспортирующих раскаленный металл, взрывчатые и ядовитые вещества и кислоты, должны иметь два тормоза, действующие независимо друг от друга. При отключении двигателя тормоз автоматически закрывается, вследствие чего груз повисает в воздухе. На механизмах передвижения крана также ставят закрытые тормоза. Поглощая инерцию движущихся частей, они тем самым способствуют сокращению пути их движения после остановки двигателя.
Тормоза закрытого типа на кранах применяют в связи с тем, что они надежнее открытых и их неисправность легко обнаружить. Тормоза открытые иногда устанавливают на кранах в дополнение к закрытым в качестве вспомогательных тормозов для более быстрой и точной остановки механизмов передвижения.
Управление последними производится с помощью ручного рычага или ножной педали. Процесс торможения в этом случае можно регулировать. В зависимости от силы нажатия на рычаг тормоза тормозящие усилия могут быть сильнее и слабее. Такой тормоз называется оперативным.
Для автоматического размыкания тормозов закрытого типа служат тормозные электромагниты или электромеханические и электрогидравлические толкатели.
Наибольшее распространение в крановых механизмах получили колодочные тормоза. Тормозное усилие в них создается сжатой пружиной или специальным тормозным грузом. Пружинное замыкание тормозов более совершенно, чем грузовое. Осадкой пружины можно точно отрегулировать силу нажатия колодок на тормозной шкив, торможение будет плавным и быстрым, без толчков.
При грузовом замыкании время торможения увеличивается, торможение происходит с толчками, регулировка нажатия за счет перемещения груза по рычагу не всегда может быть точной и удобной.
Колодочные тормоза состоят из чугунного или стального шкива и чугунных или стальных колодок, зажимающих в случае надобности шкив и тормозящих его движение. Тормоза делают с двумя колодками, расположенными по обеим сторонам шкива для равномерного распределения нагрузки на его вал. Тормозной шкив устанавливают всегда до редуктора, т. е. там, где частота вращения шкива выше, а усилие меньше. В связи с этим для торможения требуется меньшее усилие, чем при размещении шкива после редуктора.
В качестве тормозного шкива используют муфту, соединяющую электродвигатель с редуктором. Тормоз устанавливают так, чтобы его колодки зажимали ту половину муфты, которая соединена с редуктором, а не с двигателем.
Если тормозить половину муфты, соединенную с двигателем, то в случае среза соединительных болтов муфты будет заторможен только двигатель, а не механизм. Надежность работы тормоза при этом будет меньше. Хотя срез болтов соединительной муфты происходит очень редко, для полной безопасности работы необходимо предусмотреть все возможные поломки частей крана и сделать его работу устойчивой и безаварийной.
Груз, замыкающий тормоз, должен быть укреплен на рычаге так, чтобы исключалась возможность его падения или самопроизвольного смещения. При использовании пружин тормоз должен замыкаться усилием сжатой пружины. Пружину размещают в гильзе или снабжают центрирующим стержнем. Тормоз должен быть защищен от попадания на тормозной шкив влаги или масла. На поверхность тормозных колодок приклепывают специальную тормозную ленту, увеличивающую трение между колодкой и шкивом.
Устройство колодочного тормоза с короткоходовым электромагнитом типа ТКП (постоянного тока) приведено на рис. 2.34, а колодочного тормоза с грузовым замыканием и длинноходовым электромагнитом типа КМТ (переменного тока) - на рис. 2.35.
В ленточных тормозах торможение шкива осуществляется за счет силы трения, возникающей между трущимися поверхностями шкива и ленты тормоза при нажиме тормозного рычага. Применяются они реже колодочных из-за того, что при их работе возникают значительные добавочные усилия, изгибающие вал тормозного шкива (рис. 2.36).
Рис. 2.34. Колодочный тормоз с короткоходовым электромагнитом постоянного тока типа ТКП
Рис. 2.35. Колодочный тормоз с грузовым замыканием и длиннохо-довым электромагнитом переменного тока типа КМТ
Рис. 2.36. Ленточный тормоз с тормозным электромагнитом
Различают простые, дифференциальные и суммирующие ленточные тормоза. В простом тормозе один конец тормозной ленты крепится неподвижно на шарнире, а другой - к подвижному рычагу. Изменяя положение рычага, регулируют усилие торможения. Тормоза этого типа могут быть многообхватными, т. е. лента может иметь несколько витков. Принцип работы их такой же, как и обычных тормозов. Простой ленточный тормоз при изменении направления вращения шкива будет развивать меньшее тормозное усилие.
В суммирующем тормозе оба конца тормозной ленты укреплены на тормозном рычаге на равных расстояниях от оси вращения рычага. Статический момент груза равен сумме моментов натяжений концов ленты. Этот вид тормоза может хорошо работать и при изменении направления тормозного шкива.
В двухленточном тормозе типа ТЛП с короткоходовым электромагнитом постоянного тока (рис. 2.37) усилие, изгибающее вал тормозного шкива, незначительно. Размыкание тормоза происходит быстро, так как якорь электромагнита имеет малый ход - всего 1 мм.
Рис. 2.37. Двухленточный тормоз типа ТЛП
Большой угол обхвата шкива тормозной лентой (320°) дает большие тормозные усилия при малых удельных давлениях, поэтому срок службы тормозной ленты значительный. Толщина ленты 2-5 мм, ширина 100-200 мм. В качестве материала ленты используют сталь 45.
К ленте прикрепляют тормозную накладку для увеличения трения. В качестве тормозных накладок в крановых тормозах применяют тормозную асбестовую ленту типа А, пропитанную битумом, ленту типа Б, пропитанную маслом, и вальцованную ленту, приготовленную из асбестовой крошки и каучука с добавлением серы с последующей вулканизацией. Тормозная лента должна обладать высоким коэффициентом трения, сохранять тормозные качества при нагреве во время работы, мало изнашиваться, хорошо обрабатываться.
Лента типа А имеет коэффициент трения по металлу 0,37 и допускает нагрев до 200 °С. Для ленты типа Б эти значения равны соответственно 0,35 и 175 °С, а для вальцованной ленты - 0,42 и 220 °С. Вальцованная лента износоустойчива. Срок службы такой ленты в два-четыре раза больше, чем ленты типов А и Б.
Тормозные накладки крепят к тормозам чаще всего латунными или медными заклепками с потайной головкой. Головку заклепки заглубляют на половину толщины ленты.
Тормозным устройством называют механизм, предназначенный для остановки кранового механизма, а также для надежного удержания груза в поднятом состоянии. В некоторых случаях тормоза используют также для регулирования скорости подъема и опускания груза. Основное назначение тормозов заключается в создании сил сопротивления перемещению кранового механизма.
В мостовых электрических кранах применяют колодочные и дисково-колодочные тормоза. В колодочных тормозах тормозные колодки прижимаются к наружной поверхности тормозного шкива. В дисково-колодочных тормозах тормозные колодки выполнены плоскими и прижимаются они к торцовым поверхностям диска.
Тормоза мостовых электрических кранов замкнуты, т. е. их колодки прижаты к тормозному шкиву или диску в нормальном состоянии, когда отключен приводной двигатель механизма и привод тормоза (п. 125 Правил). Усилие замыкания тормоза (усилие прижатия колодок к шкиву или диску) создается постоянно действующей внешней силой предварительно сжатой замыкающей пружины. Эти тормоза размыкаются, освобождая механизмы крана, только при включении привода тормоза одновременно с включением приводного двигателя механизма. Крановые тормоза приводятся в действие автоматически при отключении приводного двигателя механизма. Тормоза механизмов мостовых электрических кранов не создают сил сопротивления при работе механизма, а стопорят механизм только в конце движения при отключении от электрической сети приводного двигателя и удерживают механизм на месте при стоянке.
Колодка прижимается к тормозному шкиву под действием усилия замыкающей пружины. Это усилие зависит от степени поджатая, т. е. осадки пружины. При производстве тормозов применяют материалы, которые позволяют изготовлять замыкающие пружины с приблизительно одинаковыми характеристиками. От длины пружины в сжатом состоянии зависит усилие, которое она создает. Регулируя длину пружины в сжатом состоянии, машинист может увеличивать или уменьшать усилие прижатия колодок к тормозному шкиву.
Коэффициент трения р, зависит от свойств материалов, из которых изготовлены тормозные колодки и шкив, а также от состояния поверхности трения тормозного шкива - наличие смазочного материала, влаги, ржавчины, рисок и канавок. Для повышения стабильности и коэффициента трения и увеличения срока службы тормоза тормозные шкивы подвергают термической обработке, чаще всего закалке токами высокой частоты до твердости не менее HRC 35. Тормозные колодки снабжают фрикционными накладками, изготовленными из смеси асбестовой ваты с различными каучуками или смолами. Такие накладки обладают стабильным и высоким значением коэффициента трения (n = 0,3-f-0,5). Таким образом, при работе тормоза сила трения создается при прижатии фрикционных накладок к термообработанной поверхности трения тормозного шкива.
При торможении кинетическая энергия движущегося механизма преобразуется в тепловую энергию нагрева поверхности трения тормоза. В тяжелом и весьма тяжелом режимах работы мостового крана температура поверхности трения тормоза может достигать 200° С и более. Одним из недостатков фрикционных накладок крановых колодочных тормозов является то, что при сильном нагреве коэффициент трения накладки по шкиву начинает уменьшаться. При этом пропорционально уменьшается сила трения и увеличивается путь торможения, что может привести к аварии крана. По этой причине нельзя использовать кран в режиме, более тяжелом, чем режим, указанный в паспорте крана. Фрикционные накладки быстро изнашиваются, если усилие их прижатия к тормозному шкиву превышает заданное значение. Поэтому давление между фрикционными накладками на каучуковой основе и тормозным шкивом не должно быть больше 0,5-0,6 МПа.
При работе тормоза в результате действия сил трения возникает тормозной момент. Тормозной момент зависит от силы трения и диаметра тормозного шкива. С увеличением диаметра шкива при одинаковых усилиях прижатия колодок к шкиву и коэффициенте трения тормозной момент увеличивается. Поэтому на разных крановых механизмах установлены тормоза с разными диаметрами тормозных шкивов.
Для полной остановки и удержания механизма или поднятого груза в неподвижном состоянии необходимо, чтобы тормозной момент тормоза был больше крутящего момента, создаваемого приводным двигателем механизма или весом поднятого груза. Превышение тормозного момента по сравнению с крутящим называют коэффициентом запаса торможения. Коэффициент запаса торможения задается при проектировании крана.
В зависимости от скорости начала торможения, тормозного момента и массы крана или поднимаемого груза грузовая тележка, кран или груз при торможении будут проходить до полной остановки определенный путь, который называют тормозным путем.
Рис. 84. Крановый двухколодочный тормоз с электромагнитом переменного тока:
Для кранов, работающих на постоянном токе, применяют тормоза с приводом от электромагнита типа МП (рис. 85), а для кранов, работающих на переменном токе,- тормоза с приводом or электромагнита типа МО-Б (см. рис. 84,6) или от электрогидравлического толкателя (рис. 86). Колодочный тормоз с приводом от электромагнита работает следующим образом. При включении контроллера электрический ток поступает одновременно в обмотки приводного двигателя механизма и в катушку (см. рис. 84, б) сердечника приводного электромагнита тормоза. В результате вокруг катушки сердечника образуется электромагнитное поле, под действием которого якорь электромагнита прижимается к сер- дечнику и нажимает на конец штока. В электромагнитах типа МП якорь движется поступательно, а в электромагнитах типа МО-Б поворачивается относительно шарнира крепления якоря на сердечнике. Шток, перемещаясь, Сжимает главную пружину. Тормозные рычаги, освободившись от действия главной пружины, повернутся, и тормозные колодки освободят тормозной шкив. При выключении контроллера прекратится подача электрического тока в катушку сердечника электромагнита, магнитное поле вокруг катушки исчезнет, и якорь отпадет от сердечника. Главная пружина не будет удерживаться в сжатом состоянии якорем электромагнита и повернет тормозные рычаги, прижав колодки к тормозному шкиву.
Рис. 85. Крановый двухколодочный тормоз с электромагнитом постоянного тока
В тормозах с приводом от электрогидравлического толкателя (рис. 86, а) на одном из тормозных рычагов шарнирно с помощью пальца закреплен приводной рычаг. Приводной рычаг с помощью шарнирно закрепленной тяги соединен со вторым тормозным рычагом. Свободный конец приводного рычага шарнирно соединен со штоком электрогидравлического толкателя. К рычагу шарнирно прикреплена тяга, на которой установлена замыкающая пружина. Один конец пружины связан с основанием тормоза, а другой через опорную шайбу и гайки - с тягой. Через шайбу и гайки усилие сжатой пружины передается на приводной рычаг. При этом приводной рычаг опущен, а свободные концы тормозных рычагов сведены и колодки прижаты к тормозному шкиву. Болт служит для регулирования равномерного отхода колодок от тормозного шкива.
Электрогидравлический толкатель имеет корпус (рис. 86,6), в нижней части которого установлен приводной электродвигатель центробежного насоса. В верхней части корпуса имеется гильза, в которой перемещается поршень со штоком. Поршень, насос и электродвигатель залиты маслом до указанного уровня. Для заливки масла служит пробка. Для слива загрязненного масла имеется пробка в нижней части корпуса.
Рис. 86. Крановый двухколодочный тормоз с приводом от электрогидравлического толкателя:
а - тормоз в сборе; б - электрогидравлический толкатель
При включении электродвигателя механизма одновременно включается электродвигатель центробежного насоса толкателя. При работе насоса под поршнем создается избыточное давление масла, и поршень поднимается. При этом шток поршня поворачивает приводной рычаг тормоза. Замыкающая пружина дополнительно сжимается, а тормозные рычаги отводят колодки от тормозного шкива, освобождая механизм. При отключении от электрической сети приводного двигателя механизма одновременно отключается и электродвигатель насоса толкателя. Давление под поршнем падает, и приводной рычаг под действием усилия замыкающей пружины опускается, прижимая колодки к тормозному шкиву.
В качестве тормозного шкива в основном используют одну из половин муфты (рис. 87), соединяющей ротор приводного двигателя с входным валом редуктора (п. 129 Правил). Тормоз должен устанавливаться так, чтобы колодки прижимались к той половине муфты, которая установлена на валу редуктора. Это необходимо для того, чтобы при разрушении пальцев муфты механизм остался заторможенным. Если тормоз установить на полумуфту, закрепленную на валу ротора электродвигателя, то при поломке пальцев муфты механизм будет расторможен, что может привести к аварии крана. Тормозной шкив устанавливают на входном валу редуктора по той причине, что частота вращения этого вала больше, а крутящий момент меньше, чем у других валов механизма. Поэтому при торможении механизма в этом случае требуется меньшее усилие, чем при установке тормоза на других валах редуктора.
Фрикционные накладки для крановых колодочных тормозов изготовляют из вальцованной асбокаучуковой ленты типа ЭМ-2 (ГОСТ 15960-70). Накладки крепятся к тормозным колодкам заклепками. Если толщина накладок уменьшится в средней части до Ч2, а в крайних частях до ‘/з первоначальной толщины, то накладки становятся непригодными для эксплуатации. При изнашиваиии накладок до такой степени, когда головки заклепок касаются поверхности трения тормозного шкива, эксплуатация крана не допускается. При соприкосновении головок заклепок с поверхностью трения шкива происходит интенсивное изнашивание поверхности трения с появлением кольцевых бороздок, что снижает надежность тормоза.
Дисково-колодочные тромоза по сравнению с крановыми колодочными обладают повышенной надежностью и долговечностью.
Тормозной шкив с кранах зарубежного производства, втулочво-пальцевой муфтой Вместо тормозного шкива в этих тормозах используют диск, закрепленный на входном валу редуктора с помощью ступицы. Плоские тормозные колодки с накладками из твердого асбосмоляно- го материала прижимаются к боковым поверхностям диска. Тормоз такого типа содержит основание (рис. 88), два шарнирно закрепленных на основании рычага, несущих тормозные колодки с фрикционными накладками. На верхних концах рычагов с внешней стороны выполнены цилиндрические углубления, в которых установлены обоймы с пакетами тарельчатых замыкающих пружин. В сквозных отверстиях пружин пропущена стягивающая их шпилька. Пружины затягивают гайками. Над пакетами замыкающих пружин рычаги имеют приливы с горизонтальными пазами, в которых на вертикальных осях установлены ролики. С роликами взаимодействует клин, шарнирно связанный со штоком электрогидравлического толкателя.
Тормозной диск прикреплен к ступице тормозного вала винтами. Постоянный зазор между тормозным диском и накладками колодок при разомкнутом тормозе независимо от износа накладок обеспечивается автоматическим компенсатором износа накладок, содержащим тяги и обгонные муфты.
В замкнутом положении тормозные колодки под действием усилия замыкающих пружин прижаты к тормозному диску. Толкатель отключен от электрической сети, ролики сближены и контактируют с клином в зоне его острия. При включении электродвигателя толкателя клин, преодолевая усилие замыкающих пружин, разводит рычаги и освобождает тормозной диск. По мере изнашивания фрикционных накладок ход клина увеличивается, вследствие чего в процессе размыкания тормоза поворачиваются муфты.
При повороте муфт тормозные колодки приближаются в тормозному диску, компенсируя образовавшийся при изнашивании накладок дополнительный зазор между накладками и диском.
К атегория: - Узлы мостовых кранов
К атегория:
Автомобили Камаз Урал
Устройство и работа рабочей тормозной системы
Рабочая тормозная система состоит из колесных тормозных механизмов и пневмогидравлического привода.
Тормозной механизм барабанный, с внутренними колодками и с гидравлическими цилиндрами. Каждый тормоз имеет два гидравлических цилиндра, приводящих в действие тормозные колодки.
Конструктивно гидравлические цилиндры выполнены в одном корпусе. Тормоза взаимозаменяемые для всех колес.
Пневмогидравлический привод тормозов состоит из последовательно соединенных одного пневматического и двух гидравлических контуров. Пневматический привод является командной частью, гидравлический привод - исполнительной частью пневмогидравлического привода. Первый гидравлический контур приводит в действие тормоза переднего и среднего мостов, второй - тормоза заднего моста. Пневмогидравлический привод позволяет реализовать в тормозных системах достоинства как гидравлического, так и пневматического приводов,.
Основными достоинствами гидравлического привода являются: малые габариты и масса вследствие высоких рабочих давлений; небольшое время срабатывания из-за несжимаемости жидкости; одновременное торможение всех колес независимо от величин зазоров между тормозными колодками и барабанами; высокий коэффициент полезного действия, так как потери энергии связаны в основном с перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой.
Основным недостатком гидравлического привода является применение мускульной энергии водителя для приведения в действие тормозов. Для машин со средней и тяжелой массой использование гидравлического привода без усилительных устройств не представляется возможным.
Рис. 7.29. Схема компоновки прибора пневмогидравлического привода тормозов:
1 - буксирный клапан; 2 - компрессор; 3 - крестовина; 4 - кран отбора воздуха; 5 – манометр; 6 - рычаг управления стояночным тормозом; 7 - тормозной кран; 8- воздуш ные баллоны; 12 - соединительная головка; 13 - регулятор давление; 14 - пневматические усилители; 15 - главные тормозные цилиндры; 16 - подвод к колесному цилиндру тормоза
В пневматическом приводе для приведения в действие тормозов используется не мускульная энергия водителя, а энергия предварительно сжатого воздуха, что позволяет получить практически любые тормозные силы, необходимые для торможения машины, при небольших усилиях на тормозную педаль.
Схема компоновки приборов пневмогидравлического привода тормозов автомобиля Урал-4320 показана на рис. 7.29.
Агрегаты и приборы пневматической части привода - компрессор, регулятор давления, воздушные баллоны, разобщительный кран, соединительная головка - по назначению и конструкции аналогичны приборам пневматического привода тормозов автомобилей К.амАЗ-5320 и КамАЗ-4310. Для создания необходимого давления жидкости в гидравлических контурах тормозной системы при торможении в пневматической части привода применяются два пневмоусилителя.
Тормозной кран (рис. 7.30) комбинированный, двухмагистраль-ныи, с поршневым механизмом слежения и плоскими резиновыми клапанами.
Рис. 7.30. Тормозной кран:
1 - тяга верхнего цилиндра; 2 - рычаг; 3, 22 - регулировочные гайки; 4 - рычаг-ручного привода; 5 - крышка верхнего цилиндра; 6 - труба уравновешивающей пружины; 7 - уравновешивающая пружина; 8-упорная гайка; 9, 17 - возвратные пружины поршней; 10, 16 - поршни верхнего и нижнего цилиндров; 11, 15 - клапаны; 12, 14 - пружины клапанов; 13 - корпус; 18 - регулировочное режимное кольцо; 19 - регулировочная втулка; 20, 23 - пружины тяг нижнего и верхнего цилиндров; 21 - тяга нижнего цилиндра; А - полость, сообщенная с воздушным баллоном; В - полость, сообщенная с магистралью прицепа; С - вывод к пневмоуси-лителям; D - атмосферной вывод
В общем корпусе монтируется прямодействующий тормозной кран тягача (нижняя секция) и обратнодействующий тормозной кран прицепа (верхняя секция). В верхней секции поршень возвратной пружиной постоянно поджимается к трубе, которая через упорную гайку нагружена уравновешивающей пружиной. Последняя вместе с клапаном обеспечивает слежение в верхней секции крана, регулирующей величину рабочего давления в тормозных камерах прицепа. Необходимое поджатие пружины достигается вращением упорной гайки. Слежение в нижней секции, регулирующей величину рабочего давления в тормозных камерах тягача, осуществляется пружиной.
Привод секций осуществляется рычажной системой, связывающей педаль тормоза с рычагом. При остановке автопоезда стояночной тормозной системой посредством тяги и рычага, рычага приводится в действие только верхняя секция крана и на прицепе срабатывает пневматический привод. Сам тягач при этом затормаживается механическим приводом.
В отторможенном состоянии через нижнюю секцию крана пнев-моусилители тормозного привода соединены с атмосферой. Поршень под действием возвратной пружины находится в левом крайнем положении, при этом клапан закрыт, а вывод С к пневмоуси-лителям через сверление «d» в поршне сообщен с атмосферным выводом Д, В верхней секции, наоборот, все детали под действием уравновешивающей пружины находятся в правом крайнем положении, и из полости А через открытый клапан сжатый воздух подводится в полость В и далее в магистраль управления прицепа для зарядки воздушных баллонов. Возвратная пружина поршня сжата, впускной клапан открыт, а полость В разобщена с атмосферой. По мере заполнения воздушных баллонов прицепа сжатым воздухом давление в полости В постепенно повышается. Поршень 10 перемещается влево, еще более сжимая уравновешивающую пружину. Впускной клапан следует за поршнем и по достижении в магистрали управления номинального давления закрывается. Поступление сжатого воздуха в баллоны прицепа прекращается.
При нажатии на тормозную педаль сжатый воздух из полости А через открытый впускной клапан нижней секции подводится к пневмоусилителям привода тормозов, что приводит к торможению тягача; через верхнюю секцию (через сверление «в» в поршне) сжатый воздух выпускается из воздухораспределителя прицепа в атмосферу, что, в свою очередь, приводит к торможению прицепа.
Для любого положения тормозной педали соблюдается пропорциональность между величиной усилия, прикладываемого к ней, и величинами давления в полостях А и В, а следовательно, и интенсивностью торможения автопоезда. Все детали механизмов слежения крана после завершения в них переходного процесса находятся в состоянии равновесия.
Пневматические усилители с главными гидравлическими тормозными цилиндрами (рис. 7.31) являются местом стыка пневматиче-
Рис. 7.31. Пневматический усилитель с главным гидравлическим тормозным цилиндром:
1 - передний пневматический цилиндр; 2 - проставка; 3 - радиальное отверстие; 4 - задний пневматический цилиндр; 5 - шток с поршнями; 6 - стяжной болт; 7- гайки штока; 8 - включатель сигнализации о неисправности тормозной системы; 9 - главный гидравлический тормозной цилиндр; 10- пробка; 11 - бачок для тормозной жидкости; 12 - уровень жидкости
Под давлением воздуха шток с поршнями перемещается и через толкатель действует на поршень главного тормозного цилиндра, который вытесняет жидкость в тормозную магистраль к колесным цилиндрам. При оттормаживании воздух из пневмоусилителя через тормозной кран выходит в атмосферу. Поршни главного тормозного цилиндра и пневмоусилителя под действием пружин возвращаются в исходное положение.
Бачки, установленные на главных тормозных цилиндрах, служат емкостью для тормозной жидкости.
К пневматической части относятся комбинированный тормозной кран и два пневматических усилителя, соединенных трубопроводом с нижней секцией крана. Верхняя секция тормозного крана через трубопровод управляет работой пневматического тормозного привода прицепа. В каждом пневматическом усилителе давление воздуха воспринимается двумя поршнями, сила
от которых через штоки передается на поршни главных тормозных цилиндров гидравлической части пневмогидравлического привода.
Гидравлическая часть привода выполнена в виде двух автономных гидравлических магистралей. Главный тормозной цилиндр, соединенный трубопроводами с четырьмя исполнительными цилиндрами, приводит в работу тормозные механизмы первого и среднего мостов. Исполнительные цилиндры 10 тормозных механизмов заднего моста приводятся в работу главным тормозным цилиндром.
К атегория: - Автомобили Камаз Урал