Военное образование в России

Новости и учебные материалы

Тормозное управление

Работа тормозного крана

В исходном положении тормозной педали к выводам I и II от ресиверов подается сжатый воздух. Клапаны 29, 16 верхней  и нижней  секций (рисунок 12.23) прижаты пружинами к седлам, выполненным в корпусе, не пропуская сжатый воздух к тормозным камерам. В то же время выпускные седла отведены пружинами 11 и 25 от клапанов, обеспечивая связь тормозных камер, через осевое отверстие клапанов 29 и 16 с атмосферой.

При нажатии на тормозную педаль силовое воздействие передается через ролик 34 на толкатель 5, тарелку 8 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 впускного седла в верхнем корпусе, открывая проход сжатому воздуху через ввод II к выводу III и далее к тормозным камерам второго контура.

Одновременно сжатый  воздух поступает через отверстие 28 в полость нижней секции, воздействует на большой поршень 27, который, благодаря большой активной площади, перемещается при малом давлении воздуха. Вместе с большим поршнем перемещается установленный в нем малый поршень с седлом выпускного клапана, которое, соприкасаясь с клапаном нижней секции разобщает тормозные камеры переднего моста с атмосферой, а при дальнейшем движении отрывает клапан от седла в корпусе нижней секции. Сжатый воздух от ресивера первого контура через открытый клапан 16 поступает в тормозные камеры.

Давление воздуха будет повышаться до тех пор, пока сила нажатия на педаль 1 не уравновесится усилием, создаваемым давлением воздуха на поршень 30.

При растормаживании  водитель снимает усилие с тормозной педали. Равновесие сил на следящем поршне нарушается. Под действием давления воздуха и усилия пружины следящий поршень 30 перемещается в сторону педали 2. При этом выпускное седло отрывается от клапана, прижатого к седлу верхней секции. Сжатый воздух из тормозных камер второго контура выходит через клапан 21 в атмосферу.

{loadposition adsense_720_90}

Одновременно произойдет падение давления и в полости А нижней секции, что приведет к его перемещению и открытию выпускного отверстия, через которое сжатый воздух из тормозных камер  переднего моста выходит в атмосферу.

При неисправности в первом контуре, связанной с потерей давления воздуха, верхняя секция сохраняет свою работоспособность и ее функционирование не изменяется.

При отказе в работе второго контура или верхней секции тормозного крана нижняя секция будет управляться механически через шпильку 11 и толкатель 17 малого поршня 15, полностью сохраняя работоспособность. При этом следящее действие осуществляется уравновешиванием силы, приложенной к педали 2, давлением воздуха на малый поршень 15. Поскольку активная площадь малого поршня равна активной площади следящего поршня, изменения усилия на тормозной педали в этом случае не произойдет.

Тормозные камеры  в рабочей тормозной системе являются исполнительными механизмами, которые преобразуют энергию сжатого воздуха в механическую энергию, которая приводит в действие тормозной механизм автомобиля.

Тормозные камеры безфланцевые, крепятся с помощью болтов 13 (рисунок 12.24) приваренных к корпусу камеры, и гаек к кронштейну на поворотном кулаке (передние тормозные камеры) или на тормозном механизме.

clip_image050

1 – штуцер; 2 – крышка корпуса; 3 – мембрана; 4 – опорный диск; 5 – возвратная пружина;

6 – хомут; 7 – шток; 8 – корпус; 9 – кольцо; 10 – контргайка; 11 – уплотнитель; 12 – вилка;

13 – болт крепления

 

Рисунок 12.24 - Тормозная камера передних тормозных механизмов

 

Тормозная камера состоит из корпуса 8 с крышкой 2, между которыми с помощью хомута 6, состоящего из двух полуколец, зажата резинотканевая мембрана 3. Под мембраной установлен опорный диск 4 со штоком 7 и возвратной пружиной  5. На резьбовой конец  штока навернута вилка 12, зафиксированная контргайкой 10. Отверстие для штока в корпусе тормозной камеры закрыто уплотнителем 11.

Полость над мембраной через резьбовой штуцер 1 в крышке 2 соединена через управляющую магистраль рабочей тормозной системы с тормозным краном. Полость под мембраной соединена с окружающей средой через дренажные отверстия, выполненные в корпусе 8 камеры.

Шток тормозной камеры соединен с регулировочным рычагом тормозного механизма с помощью пальца.

При торможении сжатый воздух подается через штуцер в полость над мембраной 3, которая прогибается, воздействует на опорный диск 4 и перемещает шток 7, который поворачивает регулировочный рычаг тормозного механизма вместе с разжимным кулаком. Кулак прижимает колодки к тормозному барабану с силой, пропорциональной давлению поданного в тормозную камеру сжатого воздуха.

Устройство тормозной камеры задних тормозных механизмов показано на рисунке 12.25.

clip_image052

1 – корпус; 2 – подпятник; 3 – кольцо уплотнительное; 4 – толкатель; 5 – поршень; 6 – уплотнение поршня; 7 – цилиндр энергоаккумулятора; 8 –  пружина; 9 – винт механизма аварийного растормаживания; 10 – гайка упорная; 11 – патрубок цилиндра; 12 – трубка дренажная; 13 – подшипник упорный; 14 фланец; 15 – патрубок тормозной  камеры; 16 – мембрана;

17 – диск опорный; 18 – шток; 19 – пружина возвратная

 

Рисунок 12.25 - Тормозная камера задних тормозных механизмов (с пружинным энергоаккумулятором)

 

При растормаживании, сжатый воздух выпускается из камеры, под действием пружины 5 опорный диск со штоком и мембраной  возвращаются в исходное положение. Регулировочный рычаг с кулаком и колодками под действием стяжной пружины тормозного механизма возвращается в исходное положение.

Усилие на штоке зависит от активной площади мембраны, которая меняется в зависимости от ее перемещения. При ходе мембраны более 40 мм усилие на штоке резко падает, снижается эффективность торможения. По этой причине нельзя допускать увеличения хода штока тормозных камер более 40 мм, своевременно производить его регулировку с помощью регулировочного рычага. Оптимальный выход штока 20 мм.

В контуре I рабочей тормозной системы управление тормозными камерами осуществляется непосредственно от нижней секции двухсекционного тормозного крана. В контуре II между тормозным краном и камерами дополнительно установлен ускорительный клапан 19 и регулятор тормозных сил 22 (рисунок 12.13).

Ускорительный клапан (рисунок 12.26.) предназначен для уменьшения времени срабатывания тормозного привода путем сокращения длины магистрали впуска сжатого воздуха в тормозные камеры и выпуска воздуха из них.

В состав ускорительного клапана входит корпус, состоящий из двух частей 1 и 9, соединенных болтами, в котором размещается поршень 3 с уплотнительным кольцом, выпускной 10 и впускной 4 клапаны с пружиной 5, смонтированные  вместе с корпусом клапанов 8 в направляющей, выполненной заодно с выпускным окном 7. Выпускное окно 7 закрыто снизу атмосферным клапаном и зафиксировано в нижнем корпусе стопорным кольцом 6.  В перегородке нижнего корпуса запрессовано седло впускного клапана. В качестве седла выпускного клапана используется поверхность поршня.

 

 

clip_image054

а                                                               б

а - исходное положение; б - торможение рабочей тормозной системой; 1 – верхний корпус;

2 – управляющая камера; 3 – поршень; 4 – впускной клапан; 5 – пружина; 6 – стопорное кольцо; 7 – выпускное окно; 8 –  корпус клапанов; 9 – нижний корпус; 10 – выпускной клапан; I – вывод к тормозным камерам; II – атмосферный вывод; III – ввод от ресивера;

IV – вывод управляющей магистрали

 

Рисунок 12.26 - Ускорительный клапан

 

При отсутствии давления воздуха в управляющей магистрали, подсоединенной к выводу IV, впускной клапан 4 закрыт, выпускной клапан 10 открыт. Полости тормозных камер через вывод I и выпускное окно связаны с атмосферой. В выводе III присутствует сжатый воздух, подведенный от ресиверов.

При подаче сжатого воздуха от тормозного крана к выводу IV (рисунок 12.26, б), под действием давления воздуха поршень 3 перемещается вниз и прижимается к выпускному клапану 10, разобщая тормозные камеры с атмосферой. При дальнейшем перемещении поршня открывается впускной клапан 4, и воздух из ресиверов подается к тормозным камерам, одновременно действует на поршень, на котором создает осевую силу, направленную вверх.

Ускорительный клапан обладает следящим действием, устанавливая давление в тормозных камерах пропорционально давлению в выводе IV.

Ускоряющее действие клапана объясняется его расположением в непосредственной близости от ресиверов и исполнительных механизмов, что позволяет сократить длину трубок, соединяющих ресивер с ускорительным клапаном и тормозными камерами. Причем трубка выполнена большого диаметра, что увеличивает быстродействие контура тормозного привода. Управляющая магистраль выполнена более длинной из трубки меньшего диаметра.

Регулятор тормозных сил  предназначен для автоматического регулирования давления сжатого воздуха, подводимого при торможении к тормозным камерам мостов задней тележки в зависимости от действующей осевой нагрузки, а также выпуска воздуха из исполнительных механизмов в атмосферу.

Регулятор тормозных сил установлен на кронштейне, закрепленном на поперечине рамы между промежуточным и задним ведущими мостами (рисунок 12.27).

clip_image056

1 – задний мост; 2 – регулятор тормозных сил; 3 – рычаг; 4 – штанга упругого элемента;

5 – элемент упругий; 6 – средний мост; 7 – клапан контрольного вывода; 8 – компенсатор перемещения; 9 – штанга соединительная

 

Рисунок 12.27 - Установка регулятора тормозных сил

 

Рычаг регулятора 3 с помощью вертикальной тяги 4 соединен через упругий элемент 5 и штангу 9 с балками мостов задней тележки 1 и 6. Причем регулятор тормозных сил связан с балками мостов таким образом, что перекосы мостов при движении по неровностям не влияют на регулирование давления.

Точка соединения шарнира наконечника 8 вертикальной тяги с упругим элементом находится на оси симметрии балок мостов, которая не перемещается в вертикальной плоскости при угловых и вертикальных колебаниях мостов на неровностях дороги, что повышает точность регулирования давления.

Регулятор тормозных сил (рисунок 12.28) включает в себя корпус, состоящий из верхней 14 и нижней 3 части, соединенных четырьмя болтами 30, между которыми зажата диафрагма 21.

clip_image057

 

1 – трубка; 2, 7 – уплотнительные кольца; 3 – нижний корпус; 4 – атмосферный клапан;

5 – вал; 6, 15 – упорные кольца; 8 – пружина диафрагмы; 9 – шайба диафрагмы; 10 – вставка; 11 – ребра поршня; 12 – манжета; 13 – тарелка пружины клапана; 14 – верхний корпус;

16 – пружина; 17 – клапан; 18, 24 – поршень; 19 – толкатель; 20 – рычаг; 21 диафрагма;

22 – направляющая; 23 –  шаровая пята; 25 – направляющий колпачок; 26, 35 – шайба;

27 – кольцо уплотнительное; 28 – винт; 29 – пробка; 30, 32 – болт; 31 – колпачок; 33 – хомут; 34 – шплинт; 36 – муфта соединительная; 37 – шайба пружинная; 38 – гайка; I – ввод от тормозного крана; II - вывод к ускорительному клапану; III - атмосферный вывод

 

Рисунок 12.28 - Регулятор тормозных сил

 

В центральной части диафрагма 21 связана с поршнем  18, имеющим наклонные ребра 11. В поршне выполнено впускное седло, к которому пружиной 16 поджат клапан 17 и установлена  уплотнительная манжета. В верхнем корпусе 14 установлена вставка 10 с радиально расположенными наклонными ребрами, в пространстве между которыми проходят ребра 11 поршня 18.

В нижнем корпусе 3 установлены: трубчатая направляющая 22 поршня 18, зафиксированная стопорным кольцом 6, полый толкатель 19 с уплотнительным кольцом 7, вал 5, рычаг с шаровой пятой 23. Вал установлен в нижнем корпусе на двух втулках. С наружной стороны  к торцевой части вала 5 с помощью колпачка 31 и болта 32 крепится  рычаг регулятора 20. Крепление рычага позволяет изменять активную длину рычага l, что необходимо для правильной настройки регулятора тормозных сил.

В нижнем корпусе выполнено два отверстия, одно из которых (вывод III) закрыто атмосферным клапаном 4, а другое связано трубопроводом с управляющей камерой ускорительного клапана.

В исходном положении (расторможенное состояние, автомобиль без груза) вывод I связан через управляющую магистраль тормозного крана с атмосферой.

При торможении сжатый воздух от верхней секции тормозного крана подводится к выводу I регулятора тормозных сил, воздействует на поршень 18 с клапаном 17 и перемещает их вниз. Одновременно сжатый воздух по трубке 1 подводится к поршню 24, который поджимает шаровую пяту 23 к толкателю 19, обеспечивая беззазорную связь между ними. Клапан 17, перемещаясь с поршнем вниз, прижимается к седлу выпускного клапана на торце толкателя 19. Вывод II разобщается с атмосферой. При дальнейшем перемещении поршня 18 клапан 17 отрывается от впускного седла, и сжатый воздух поступает через вывод II к ускорительному клапану. Благодаря переменной активной площади мембраны, которая зависит от положения рычага регулятора, в свою очередь зависящего от нагрузки на задние оси, в выводе II устанавливается давление воздуха, пропорциональное осевой нагрузке, которое может отличаться в меньшую сторону от давления на входе в регулятор (вывод I).

В случае торможения автомобиля в выводе II устанавливается давление воздуха, пропорциональное осевой нагрузке в пределах от 250 кПа (2,5 кгс/см2) при порожнем автомобиле, до 637,5 кПа (6,5 кгс/см2) при максимально загруженном автомобиле.

Перераспределение осевой нагрузки, происходящее при торможении, также приводит к изменению положения рычага регулятора и как следствие, к уменьшению давления в выводе II и тормозных камерах, что уменьшает вероятность блокировки колес задней тележки.

При растормаживании (рисунок 12.26) давление воздуха в выводе I падает.

Контролировать работу регулятора тормозных сил при техническом обслуживании удобно с помощью клапанов контрольного вывода 1 и 9 (рисунок 12.29), позволяющих замерить давление воздуха на входе в регулятор тормозных сил и давление в тормозных камерах.

clip_image059

1 – штуцер; 2 – корпус; 3 – петля; 4 – колпачок; 5 – толкатель с клапаном; 6 – пружина

 

Рисунок 12.29 - Клапан контрольного вывода

 

Клапан контрольного вывода (рисунок 12.33) предназначен для подсоединения к тормозному приводу контрольно-измерительных приборов с целью проверки давления, а также для отбора сжатого воздуха.

На автомобиле установлено четыре клапана контрольного вывода 2 (рисунок 12.13, А, С, Д, Е).

Клапан состоит из штуцера 1, корпуса 2, защитного колпачка 4; толкателя с клапаном 5, пружины клапана 6. Корпус 2 имеет наружную резьбу M16x1,5 для  подсоединения к клапану  шланга с накидной гайкой.

При измерении давления или отборе сжатого воздуха необходимо отвернуть колпачок 4 клапана и навернуть на корпус 2 накидную гайку шланга, подсоединенного к контрольному манометру или какому-либо потребителю. При наворачивании гайка перемещает толкатель  с клапаном 5, клапан отрывается от седла в корпусе 2, и воздух через и воздух через отверстие в толкателе 5 поступает в шланг.