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 + Q_у · = 0 (8.2)

- сумма проекций всех сил на ось УУ

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

В этих уравнениях Q_у - 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 k_э , величина которого может быть определена по формуле:

k_в (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	М τ = 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 k_э получены для случая, когда μ=0,3 и а=с=е.