MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.. 1
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG XE UAZ-3303. 2
1.1. Khái quát chung về xe UAZ-3303. 2
1.2. Đặc tính kỹ thuật xe UAZ-3303. 3
Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE UAZ-3303. 9
2.1. Hệ thống phanh chính xe UAZ-3303. 10
2.2. Hệ thống phanh dừng xe UAZ-3303. 26
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH XE UAZ-3303... 32
3.1. Các chỉ tiêu đánh giá quá trình phanh ô tô.............................................................. 32
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe UAZ -3303........................................... 35
3.3. Tính toán lực tác dụng lên guốc phanh..................................................................... 38
3.4. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu................................. 38
3.5. Tính toán xác định công ma sát riêng .................................................................... 45
3.6. Tính toán xác định áp suất riêng trên bề mặt má phanh.......................................... 46
3.7. Tính toán nhiệt cho cơ cấu phanh ............................................................................ 47
Chương 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH XE UAZ-3303. 49
4.1. Bảo dưỡng hệ thống phanh ô tô. 49
4.2. Điều chỉnh hệ thống phanh xe UAZ-3303. 50
4.3. Các hư hỏng chính, nguyên nhân và cách khắc phục. 54
KẾT LUẬN.. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 59
LỜI NÓI ĐẦU
Công tác an toàn trong sử dụng ôtô đang là vấn đề quan trọng mà toàn xã hội nói chung và ngành xe trong quân đội nói riêng, đang đặc biệt quan tâm, là vấn đề đặt ra cho các nhà nghiên cứu chế tạo và khai thác sử dụng ôtô. Hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất của ôtô.
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ôtô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ nào đó. Ngoài ra hệ thống phanh còn đảm bảo giữ cho xe cố định trong thời gian tuỳ ý. Hệ thống phanh đảm bảo cho xe vận chuyển an toàn ở tốc độ cao, cho phép lái xe điều chỉnh được tốc độ chuyển động hoặc dừng xe trong tình huống nguy hiểm. Nhờ vậy mà nâng cao được năng suất vận chuyển, cũng như cơ động bộ đội trong huấn luyện và trong diễn tập chiến đấu.
Trong các dòng xe quân sự thì xe UAZ-3303 là xe tải mới được nhập vào Việt Nam trong những năm gần đây nên, việc khai thác xe còn nhiều hạn chế dẫn đến việc bảo quản sử dụng chưa cao.
Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Khai thác hệ thống phanh xe UAZ-3303” đặt ra là cần thiết và mang ý nghĩa thực tiễn cao. Với mục đích và ý nghĩa như vậy, đề tài đi sâu vào các mục sau :
Chương 1: Giới thiệu chung về xe UAZ-3303
Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu của hệ thống phanh xe UAZ- 3303
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe UAZ- 3303
Chương 4: Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh UAZ-3303
Với sự hướng dẫn của thầy: TS……………., cùng các thầy giáo của Bộ môn Ôtô quân sự, Khoa Động lực HVKTQS em đã thực hiện đồ án này. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót, rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để em có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình.
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE UAZ - 3303
1.1 Khái quát chung về xe UAZ-3303
Xe UAZ-3303 do nhà máy chế tạo xe ULANÔPXKI sản xuất. Xe UAZ-3303 (Hình 1.1) là xe vận tải loại nhỏ 2 cầu chủ động với công thức bánh xe 4 x 4. Là loại xe có tính năng việt dã cao, được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực quân sự cũng như trong các ngành kinh tế quốc dân khác.
Các kích thước cơ bản của xe UAZ-3303 được thể hiện ở Hình 1.2
1.2. Đặc tính kỹ thuật và tính năng của xe UAZ-3303.
Các đặc tính kỹ thuật xe UAZ-3303 được trình bày trong Bảng 1.1
Chương 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE UAZ-3303
2.1. Hệ thống phanh chính UAZ-3303.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh chính được thể hiện trên hình 2.1.
- Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh chính:
* Khi chưa phanh: Dưới tác dụng của lò xo phanh (4), đầu guốc phanh (7) tỳ sát vào gối tựa ở các piston xi lanh công tác (5), áp suất dầu trong hệ thống bằng áp suất dư trước xi lanh chính (3), piston xi lanh chính nằm tại vị trí bên phải, cùng với thanh đẩy piston dưới tác dụng của lò xo hồi vị cách đáy piston khoảng 1,5 - 2,5 mm. Khi đó khe hở giữa tang phanh và má phanh bảo đảm đúng qui định, hệ thống phanh không làm việc.
*Khi thôi phanh: Người lái thôi tác dụng lực lên bàn đạp phanh, dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị và sự chênh lệch áp suất và làm hai piston của xi lanh chính dịch chuyển sang phải, dầu từ xi lanh công tác hồi về bình dầu. Do đó cơ cấu phanh dưới tác dụng của lò xo phanh sẽ kéo guốc phanh tỳ sát vào cam lệch tâm và gối tựa trên piston tạo khe hở giữa má phanh và tang phanh đảm bảo đúng yêu cầu thực hiện quá trình thôi phanh xe.
2.1.1. Phân tích kết cấu cơ cấu phanh chính xe UAZ-3303.
a. Cơ cấu phanh bánh trước.
Cơ cấu phanh bánh trước của xe UAZ-3303 là cơ cấu phanh guốc có chốt tựa khác phía lực đẩy bằng nhau. Với kết cấu như vậy cơ cấu phanh bánh trước có ưu điểm là: kết cấu nhỏ gọn nhưng vẫn tạo được lực phanh lớn, dễ bảo dưỡng sửa chữa, nhược điểm: hiệu quả phanh khi xe lùi kém hơn khi xe tiến.
Sơ đồ lực tác dụng lên guốc phanh bánh trước khi xe tiến và xe lùi được biểu diễn trên hình 2.3a (khi xe tiến) và hình 2.3b (khi xe lùi).
Các lực tác dụng lên cơ cấu phanh gồm:
- P1; P2: Lực dẫn động.
- X1; X2: Phản lực pháp tuyến từ tang phanh tác dụng lên guốc phanh.
- Y1;Y2: Phản lực tiếp tuyến từ tang phanh tác dụng lên guốc phanh
- Rx1; Rx2; Ry1;Ry2: Phản lực ở các chốt tựa tác dụng lên guốc phanh.
Gọi:
- Rt: Bán kính tang trống phanh.
- h: Khoảng cách từ điểm cố định đến điểm đặt của đuôi piston công tác.
- f: Hệ số ma sát giữa má phanh và tang phanh.
- M'P1: Mô men phanh guốc phanh trước của cơ cấu phanh bánh trước.
- M"P1: Mô men phanh guốc phanh sau của cơ cấu phanh bánh trước.
* Khi xe tiến: Bánh xe quay theo chiều kim đồng hồ, lực dẫn động làm guốc phanh trước và guốc phanh sau quay quanh điểm cố định ngược chiều kim đồng hồ và ép guốc vào tang trống phanh đang quay.
Trên cơ sở biểu thị các lực pháp tuyến X1; X2 và lực tiếp tuyến Y1; Y2 với quan hệ:
Y1 = f . X1 ; Y2 = f . X2 (2.1)
Kết cấu cơ cấu phanh trước thể hiện trên hình 2.4.
- Tang phanh được làm bằng gang, mặt trong có gia công nhẵn để tiếp xúc với tấm ma sát, tang phanh có lỗ để lồng qua đầu trục và lỗ để bắt với moay ơ bánh xe và quay cùng bánh xe. Trên tang phanh có gờ tăng độ cứng vững và khả năng thoát nhiệt, là chi tiết cùng má phanh tạo ra mô men ma sát, tiêu thụ động năng khi phanh,ưu điểm: dễ chế tạo, bảo dưỡng, sửa chữa, giá thành rẻ, nhược điểm: chóng mòn, dễ rơi vỡ trong quá trình vận chuyển.
- Guốc phanh: Được chế tạo bằng thép, trên mặt trụ có gia công 12 lỗ để lắp đinh tán má phanh với guốc phanh. Đinh tán thường làm bằng nhôm được tán thấp hơn bề mặt má phanh 1,5 ¸ 2 mm. Trên guốc phanh có lỗ F 24 để lắp chốt tựa điều chỉnh và các lỗ để lắp cơ cấu điều chỉnh khe hở má phanh và tang phanh. Đầu G được ăn với gối tựa ở piston công tác nhờ lò xo phanh.
- Má phanh: Làm bằng phe ra đô để tăng hệ số ma sát, các má phanh được tán bằng đinh tán với guốc phanh, má phanh có chiều dầy 5,5 mm, có chiều rộng 50 mm và đường kính ngoài là 279 mm, góc ôm b0 = 1200.
- Lò xo hồi vị: Mỗi cơ cấu phanh có hai lò xo để kéo đầu mút guốc phanh tỳ sát vào gối tựa ở piston và tỳ vào cam lệch tâm đảm bảo khe hở cần thiết giữa má phanh và tang phanh.
b. Cơ cấu phanh bánh sau.
Cơ cấu phanh bánh sau của xe UAZ-3303 là cơ cấu phanh guốc có chốt tựa một phía, lực đẩy lên guốc phanh bằng nhau. Với kết cấu như vậy cơ cấu phanh sau có ưu điểm: hiệu quả phanh khi xe tiến và khi xe lùi là như nhau, nhược điểm: lực phanh do cơ cấu sinh ra thấp. Cấu tạo cơ cấu phanh bánh sau được thể hiện trên hình 2.6.
Cấu tạo cơ cấu phanh sau cơ bản giống phanh trước chỉ khác nhau một số điểm sau:
- Má phanh của guốc sau có 8 lỗ để tán guốc phanh với má phanh, đinh tán thường làm bằng nhôm hoặc đồng. Yêu cầu khi tán: đầu đinh tán phải thấp hơn bề mặt má phanh 1,52 mm, góc ôm má sau b = 800.
- Chốt tựa: Cả hai chốt nằm phía dưới.
2.1.2. Phân tích kết cấu dẫn động điều khiển hệ thống phanh.
Dẫn động điều khiển hệ thống phanh chính xe UAZ-3303 được thể hiện trên hình 2.7.
Dẫn động của hệ thống phanh chính bao gồm: Bàn đạp phanh, bầu trợ lực chân không, xi lanh chính, cơ cấu báo tín hiệu, các đường ống dẫn với các thiết bị nối và các xi lanh công tác của các bánh xe.
a. Xi lanh phanh chính.
Kết cấu xi lanh chính được thể hiện trên hình 2.8.
Xi lanh chính của hệ thống phanh xe UAZ-3303 là xi lanh kép, có hai bình chứa dầu riêng biệt cung cấp dầu cho hai đường ống dẫn dầu đến cơ cấu phanh cầu trước và cơ cấu phanh cầu sau, có ưu điểm: đảm bảo độ tin cậy cao, nhược điểm: chế tạo phức tạp, dễ bị bó kẹt piston trong xi lanh.
- Thân xi lanh
Thân xi lanh được đúc bằng gang, trên thân có gia công các lỗ bù dầu, lỗ thông qua, đồng thời là chi tiết để gá đặt các chi tiết khác, đường kính xi lanh dxl=27+0,027 mm, có các lỗ ren để bắt ống nối, ưu điểm: nhỏ gọn dễ bố trí, nhược điểm: thân xi lanh dài nên khó gia công và sửa chữa mặt gương xi lanh.
- Vòng hãm làm bằng thép nằm trong rãnh của xi lanh với chức năng hạn chế hành trình của piston.
- Vòng bích ngoài làm bằng cao su được cố định tương đối với piston dùng để làm kín dầu trong xi lanh phanh chính.
b. Cơ cấu báo tín hiệu.
Dùng để kiểm tra và báo hiệu cho lái xe biết về hiện tượng hở một trong những đường dẫn dầu thuỷ lực tới cơ cấu phanh của bánh xe, để người lái đưa ra các biện pháp khắc phục, ưu điểm: nhỏ gọn, có độ nhạy cao, nhược điểm: chế tạo phức tạp.
Từng khoang của cơ cấu tín hiệu nằm cả hai phía pitton, được liên kết với một trong các đường dẫn dầu thuỷ lực nhờ các đường ống dẫn tương ứng. Khi bị hở bất cứ đường nào của hệ thống dẫn động thuỷ lực, đèn trên bảng táp lô sẽ sáng. Kết cấu bộ phận báo tín hiệu được thể hiện trên hình 2.9.
Nguyên lý hoạt động:
Bình thường hai piston (6,7) ở vị trí cân bằng, khi đó áp suất dầu trên hai đường ống dẫn đến cơ cấu phanh cầu trước và cơ cấu phanh cầu sau bằng nhau, van bi chưa đóng công tắc, đèn trên bảng táp lô tắt. Nếu một trong hai đường ống dẫn bị hở, áp suất dầu trong đường ống bị hở sẽ giảm xuống thấp hơn áp suất dầu trên đường ống kia, do chênh lệnh áp suất giữa hai khoang piston (6,7), khi đó piston (6,7) bị đẩy về khoang có đường ống dẫn dầu bị hở, piston ép van bi đóng công tắc, đèn trên bảng táp lô bật sáng báo cho người lái biết hệ thống phanh có sự cố xảy ra.
c. Bầu trợ lực chân không.
Bầu trợ lực chân không dùng để nâng cao hiệu quả của quá trình phanh,cải thiện điều kiện làm việc của người lái xe khi động cơ hoạt động, giúp người lái nhẹ nhàng hơn trong việc đạp phanh làm giảm quãng đường phanh mang đến sự an toàn cho người lái.
Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác dụng lên bàn đạp, lực bàn đạp được truyền qua thanh đẩy (32) đến piston van (29), đến thanh nối (7), đến piston xi lanh chính để điều khiển quá trình phanh xe. Đồng thời khi lực bàn đạp truyền đến piston (29) sẽ thực hiện việc đóng van chân không, ngắt hai khoang (I), và (II) với hai khoang (III) và (IV). Nghĩa là khi đó hai khoang (I) và (II) thông với khí trời, hai khoang (III) và (IV) thông với cổ hút động cơ có áp suất thấp.
+ Nếu người lái giữ bàn đạp phanh ở một vị trí nào đấy, lúc này thanh đẩy (32) cùng piston (29) (của van điều khiển chân không) dừng lại, dưới tác dụng của lực hút chân không các piston (2 và 24) vẫn tiếp tục dịch chuyển về bên trái, kéo theo màng ngăn (39) của van điều khiển chân không, tạo khe hở giữa đế piston (29) và màng ngăn (39) mở van điều khiển chân không, nối thông các khoang (I,III; II, IV) với nhau.
Vậy trong quá trình phanh xe lực phanh luôn tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên bàn đạp phanh ở bất kỳ vị trí nào của bàn đạp phanh. Đây chính là tính tuỳ động của bầu trợ lực chân không.
- Khi nhả phanh: Dưới tác dụng của lò xo, bàn đạp phanh trở về vị trí ban đầu, van chân không mở ra, các khoang thông với nhau, lò xo (4) đẩy các piston về vị trí ban đầu (tận cùng bên phải).
d. Xi lanh công tác.
Kết cấu xi lanh công tác của cơ cấu phanh bánh trước được thể hiện trên hình 2.11.
Kết cấu xi lanh công tác của cơ cấu phanh bánh sau được thể hiện trên hình 2.12.
e. Piston xi lanh công tác.
- Được đúc bằng hợp kim nhôm 1T có đường kính ngoài Dpt=32-0,027mm, trên mặt trụ ngoài có lỗ để lắp với gối tựa bằng thép A12 có độ cứng không nhỏ hơn 60 HRC để tránh mòn cho piston, ưu điểm: nhỏ gọn, nhẹ, dễ gia công chế tạo, giá thành rẻ, nhược điểm: nhanh mòn và rỗ các bề mặt tiếp xúc với xi lanh.
Piston cùng với xi lanh truyền lực từ phần dẫn động đến phần guốc phanh. Ngoài ra trong xi lanh còn có lò xo hồi vị để đẩy piston về vị trí ban đầu.
Kết cấu piston xi lanh công tác của cơ cấu phanh được thể hiện trên hình 2.13
2.2. Hệ thống phanh dừng xe UAZ-3303.
Hệ thống phanh dừng xe UAZ-3303 dùng để hãm xe ở trên dốc, giữ cho xe cố định trong thời gian tuỳ ý, ưu điểm: đảm bảo độ tin cậy cao, nhược điểm: phải thường xuyên kiểm tra các vị trí lắp chốt chẻ, điều chỉnh độ rơ cần phanh.
2.2.1. Phân tích kết cấu của hệ thống phanh dừng xe UAZ-3303.
Hệ thống phanh dừng xe UAZ-3303 bao gồm dẫn động phanh kiểu cơ khí loại thanh đòn, có cơ cấu doãng kiểu dạng nêm, sử dụng cơ cấu phanh guốc, chốt tựa cùng phía, lực đẩy bằng nhau, được bố trí sau hộp phân phối và điều khiển bằng cần phanh tay. Kết cấu cơ cấu phanh dừng xe UAZ-3303 được thể hiện trên hình 2.14.
* Guốc phanh:
Guốc phanh được chế tạo bằng thép 08, cơ cấu phanh có hai guốc, loại chốt tựa cùng phía, đầu trên tựa vào cơ cấu nhả, đầu dưới tựa vào cơ cấu điều chỉnh. Trên mặt trụ có gia công 8 lỗ để ghép với má phanh bằng đinh tán.
* Tang trống phanh: Được đúc bằng gang xám, trên tang trống phanh có gia công các lỗ và các lỗ định vị mặt trong tang phanh. Kết cấu tang trống phanh được thể hiện trên hình 2.15.
* Thân cơ cấu doãng: Được chế tạo bằng gang rèn K35-10 trên có gia công vấu móc lò xo. Kết cấu thân cơ cấu doãng được thể hiện trên hình 2.17.
* Cá hãm phanh tay: Chế tạo bằng thép 20, có độ cứng đạt 48-56 HRC, trên có gia công lỗ A để bắt bu lông và gia công các răng. Kết cấu cá hãm phanh tay được thể hiện trên hình 2.18.
* Cần kéo phanh tay: Được chế tạo bằng thép 08 KP, phần rỗng có gia công lỗ F8 để lắp chốt, lỗ bu lông lắp với cá hãm có đường kính F10. Kết cấu cần kéo phanh tay được thể hiện trên hình 2.20.
2.2.2. Nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh dừng xe UAZ-3303.
*Khi chưa phanh: Người lái không tác dụng vào cần kéo phanh, chạc điều chỉnh nằm ở bên phải, đế bi chưa tác dụng vào viên bi, dưới tác dụng của lò xo kéo guốc phanh và má phanh cách tang trống phanh một khoảng nhất định .
*Khi thôi phanh: Người lái nhả cá hãm cần kéo phanh tay, các chi tiết lại trở về vị trí ban đầu như khi chưa phanh nhờ lò xo hồi vị, khi đó xe không bị phanh.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH CHÍNH Ô TÔ UAZ-3303
3.1. Các chỉ tiêu đánh giá quá trình phanh xe.
Để đánh giá chất lượng phanh xe ta có thể dùng các thông số đặc trưng sau: Gia tốc chậm dần khi phanh, thời gian phanh quãng đường phanh, lực phanh tại các bánh xe.
3.1.1. Gia tốc chậm dần khi phanh.
Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng quá trình phanh ôtô. Khi phân tích các lực tác dụng lên ôtô, khi phanh ta thiết lập được phương trình cân bằng lực.
Khi phanh trên đường bằng, lực cản lên dốc sẽ bằng không, lực phanh sẽ chiếm 98% của tổng lực cản trong quá trình phanh.
Ta có:
- G: Trọng lượng toàn bộ của ôtô (N).
- g: Gia tốc trọng trường (g=9,81m/s2)
Trong quá trình ôtô làm việc, thường phanh với gia tốc chậm dần thấp hơn nhiều, phanh đột ngột (phanh cấp tốc) chỉ xảy ra trong những trường hợp nguy hiểm.
3.1.2. Thời gian phanh.
Thời gian phanh cũng là thông số qua trọng để đánh giá chất lượng phanh, thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt.
Ta thấy khi phanh xe trong điều kiện lý tưởng thì giá trị thời gian phanh nhỏ nhất không phụ thuộc vào trọng lượng xe mà phụ thuộc vào vận tốc bắt đầu phanh V1, phụ thuộc vào hệ số khối lượng quay và phụ thuộc vào hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường.
3.1.3. Quãng đường phanh.
Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ôtô. So với chỉ tiêu khác thì chỉ tiêu này lái xe có thể nhận biết trực quan và dễ dàng tạo điều kiện cho lái xe xử lý tốt khi phanh trên đường.
Từ công thức (3.9), ta thấy quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô lúc bắt đầu phanh(theo hàm bậc hai), phụ thuộc vào hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
3.2. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh UAZ -3303.
Giả sử khi phanh có các lực tác dụng vào xe như hình 3.1.
Các ký hiệu trên hình 3.1:
- hg: Chiều cao trọng tâm xe (m).
- L: Chiều dài cơ sở (m).
- a, b: Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước và cầu sau (m).
- V: Vận tốc xe (m/s).
- Pw: Lực cản không khí (N).
- Pj: Lực quán tính (N).
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn của bánh trước và bánh sau (N).
- Pp1, Pp2: Lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh bánh trước và cơ cấu phanh bánh sau (N).
Các thông số ban đầu thể hiện như bảng 3.2.
3.3. Tính toán lực tác dụng lên guốc phanh.
Do đường kính của xi lanh cơ cấu phanh trước và phanh sau bằng nhau nên lực tác dụng lên guốc phanh là như nhau.
Ta có:
- P: Lực tác dụng lên guốc phanh (N).
- d: Đường kính xi lanh phanh bánh xe (cm).
- Pi: Áp suất trong xi lanh phanh chính, cũng là áp suất dầu trong đường ống dẫn tới xi lanh phanh bánh xe (N/cm2).
- Q: Lực của người lái tác dụng lên bàn đạp phanh (N).
- l1; l2: Các kích thước của đòn dẫn động điều khiển (mm).
- D: Đường kính xi lanh phanh chính (cm).
- Q': Lực của trợ lực phanh (N).
Thay các giá trị vào công thức (3.10) ta xác định được lực tác dụng lên guốc phanh là: P = 5519,96 (N)
3.4. Xác định mô men phanh thực tế và mô men phanh yêu cầu.
3.4.1. Xác định mô men phanh thực tế của cơ cấu phanh.
Dưới tác dụng của lực lên má phanh P = P1 = P2 các má phanh được đẩy ra ép má phanh sát vào tang phanh. Khi đó mô men ma sát giữa má phanh và tang phanh còn gọi là mô men phanh có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.
Để xác định được mô men phanh, cần xác định quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh và tuỳ theo quy luật phân bố áp suất khác nhau mà ta có công thức tính toán khác nhau.
Áp suất tại một điểm nào đó trên cung má phanh tỷ lệ thuận với biến dạng hướng kính của điểm ấy khi phanh, nghĩa là áp suất má phanh tuân theo định luật Húc.
Bỏ qua biến dạng của guốc phanh và tang phanh mà chỉ có tấm ma sát bị biến dạng khi phanh.
a. Tính toạ độ điểm đặt hợp lực tác dụng lên má phanh
* Với quy luật phân bố áp suất là quy luật hình sin nên ta xác định được góc B (góc giữa trục (x- x) và hướng của lực pháp tuyến N).
* Xác định khoảng cách (S) từ điểm đặt lực N tới tâm 0.
b. Xác định mô men phanh do cơ cấu phanh sinh ra.
- Đối với cơ cấu phanh bánh trước.
- Đối với cơ cấu phanh bánh sau.
3.4.2. Xác định mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
Để đảm bảo phanh xe có hiệu quả nhất trong bất kỳ điều kiện nào, lực phanh yêu cầu trên các bánh xe được xác định như sau:
- Lực phanh cực đại tác dụng lên một bánh xe cầu trước và cầu sau.
Ta có:
- G: Là trọng lượng ô tô khi đầy tải (N).
- G1, G2: Tải trọng tương ứng (phản lực của đường) tác dụng lên bánh xe trước và sau ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang (N).
- m1, m2: Hệ số phân bố tải trọng tương ứng lên cầu trước và cầu sau khi phanh.
- a,b: Khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô đến các cầu (m).
- L: Chiều dài cơ sở (m).
- hg: Chiều cao trọng tâm ô tô, ta có hg= 0,802 (m).
- g: Gia tốc trọng trường, lấy g = 9,81 (m/s2).
- Jp max- gia tốc phanh cực đại, ta lấy Jp max= 6 (m/s2).
* Xác định mô men phanh yêu cầu của cơ cấu phanh:
Với: G = 25996,5(N); b = 1,059(m); L = 2,3 (m).
r- bán kính thiết kế (mm).
h, d- các kích thước lốp xe (inch ).
Thay các giá trị vào công thức (3.20) ta được: Mp1 = 2648,12 (Nm)
+ Đối với cầu sau:
Với: G = 25996,5(N); a=1,241(m); L = 2,3 (m)
Thay các giá trị vào công thức (3.22) ta được: Mp2 = 1282,56 (Nm)
Vậy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là: M = 3930,68 (Nm)
Kết quả tính mô men phanh thể hiện như bảng 3.3.
So sánh số liệu tính được ta thấy: Mô men phanh do cơ cấu sinh ra lớn hơn mô men yêu cầu của cơ cấu phanh. Vậy mô men phanh của cơ cấu phanh ô tô UAZ-3303 thoả mãn yêu cầu.
3.5. Tính toán xác định công ma sát riêng.
Ta có:
- G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đủ tải, G = 25,9965(KN)
- V0: Vận tốc của ô tô khi bắt đầu phanh (m/s)
- m: Số lượng má phanh.
- b1: Chiều rộng má phanh
Thay các giá trị vào công thức (3.23) ta được: Lms = 4638,9 (KN/m)
Trị số công ma sát riêng cho phép đối với cơ cấu phanh: Lms = 3000 - 7000 (KN/m).
Thời hạn phục vụ của má phanh phụ thuộc vào công ma sát riêng, công này càng lớn thì nhiệt độ phát ra khi phanh càng cao, tang phanh càng bị nóng nhiều và má phanh chóng bị hỏng.
Vậy công ma sát riêng ta tính được thoả mãn điều kiện cho phép.
3.7. Tính toán nhiệt cho cơ cấu phanh.
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô sẽ chuyển thành nhiệt năng ở trong tang phanh và các chi tiết khác, một phần nhiệt thoát ra môi trường không khí.
Ta có:
- G: Trọng lượng của ô tô khi đủ tải G = 25996,5 (N).
- g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81. (m/s2).
- V1,V0: Vận tốc khi bắt đầu phanh và vận tốc cuối quá trình phanh.
- mt: Khối lượng của tang trống phanh và các chi tiết bị nung nóng. Ta lấy mt= 32 (kg)
- C: Nhiệt dung riêng của vật liệu làm tang phanh. Đối với thép và gang thì C=500 (J/kg.độ)
- t: Sự tăng nhiệt độ của tang trống phanh so với môi trường không khí (0C)
- F1: Diện tích làm mát của tang trống nhanh (m2)
- K: Hệ số truyền nhiệt giữa tang trống phanh và không khí
- t: Thời gian phanh.
Khi phanh với cường độ phanh lớn nhất, nhiệt truyền ra không khí không đáng kể, cho nên có thể bỏ qua thành phần thứ hai trong phương trình trên.
Thay các giá trị vào công thức (3.29) ta được: t = 4,630C
Độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh ở V=30 km/h cho đến khi dừng hẳn không được vượt quá 15 0C.
Vậy độ tăng nhiệt độ ta tính được của ô tô UAZ-3303 thoả mãn điều kiện đã cho.
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ UAZ-3303
4.1. Bảo dưỡng hệ thống phanh ô tô.
Trong quá trình sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa ô tô chúng ta cần tiến hành các thao tác theo đúng trình tự qui trình sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa của nhà thiết kế đặt ra, sử dụng tay nghề công nhân theo từng nhiệm vụ cụ thể, các dụng cụ và nguyên vật liệu phục vụ cho quá trình bảo dưỡng, sửa chữa phải đúng chủng loại.
4.1.1. Chú ý khi sử dụng.
- Tránh phanh đột ngột để lết bánh xe sẽ làm cho lốp nhanh mòn và hiệu quả phanh không cao.
- Khi chạy rà phải theo dõi sự làm việc của phanh nếu cần thiết thì điều chỉnh lại.
4.1.2. Bảo dưỡng hệ thống phanh ô tô.
a. Bảo dưỡng thường xuyên.
- Trước khi xe ra khỏi nhà xe: kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống phanh cũng như sự làm việc của phanh.
- Trên đường đi: kiểm tra độ nóng của tang phanh (kiểm tra bằng cảm giác của tay: khi sờ vào tang phanh nếu tay không chịu được là bó phanh), kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống phanh.
b. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1.
- Thực hiện mọi công việc của bảo dưỡng thường xuyên.
- Kiểm tra và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh. Hành trình tự do của bàn đạp phanh là 8 ¸ 14 mm.
c. Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2.
- Thực hiện các công việc của bảo dưỡng cấp 1
- Kiểm tra sự làm việc của hệ thống phanh, kiểm tra độ mòn của guốc phanh. Nếu mòn mặt mút G của guốc phanh thì hàn đắp gia công lại lỗ f24.
- Kiểm tra độ mòn của má phanh, nếu khoảng cách từ bề mặt ma sát đến đinh tán nhỏ hơn 1,5 ¸ 2 mm thì thay má phanh mới, điều chỉnh lại khe hở giữa má phanh và tang phanh, bổ sung dầu vào xi lanh phanh chính, thay dầu phanh cách một lần bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2.
4.1.3. Vật liệu sử dụng bảo dưỡng.
- Dầu phanh: GT - 22 hoặc GT - 22M dung tích dầu trong dẫn động là 0,5 lít.
- Vị trí bôi trơn: Cơ cấu doãng má phanh, điều chỉnh phanh tay.
4.2. Điều chỉnh hệ thống phanh UAZ-3303.
4.2.1. Điều chỉnh hệ thống phanh chính.
Do đặc điểm cấu tạo của hệ thống phanh chính là thuỷ lực hai dòng dẫn động từ xi lanh phanh chính tới các xi lanh công tác bánh xe. Tang trống phanh và má phanh càng mòn thì khe hở giữa chúng càng tăng, hành trình tự do bàn đạp phanh càng lớn.
Chú ý : Khi điều chỉnh bộ phanh bánh trước và má trước của bộ phanh
bánh sau thì phải quay bánh xe theo chiều chuyển động tiến của xe. Để giảm khe hở giữa tang phanh và má phanh thì phải xoay cam lệch tâm ngược chiều kim đồng hồ với bánh trước và guốc trước của bánh sau.
* Điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh.
Điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp phanh bao gồm cả việc xác định khe hở giữa bàn đạp và chốt tỳ của công tắc tín hiệu phanh, để đảm bảo đúng yêu cầu làm việc của hệ thống phanh. Khoảng cách giữa cần đẩy piston xi lanh chính tới đáy piston xi lanh chính là 1,5 - 2,5 mm và khe hở giữa tang trống phanh và má phanh là từ 0,2 - 0,25 mm.
* Xả khí trong hệ thống dẫn động.
- Kiểm tra độ kín ở tất cả các mối ghép nối của cơ cấu dẫn động thuỷ lực phanh và tình trạng của các ống nối cao su.
- Tháo nắp bầu chứa dầu phanh và đổ dầu đúng qui định
- Tháo mũ cao su ra khỏi van xả khí ở xi lanh công tác bên phải lắp một ống cao su vào van xả khí, đầu kia của ống cao su thả vào một cốc có dung tích ít nhất là 0,8 lít đã chứa sẵn 1/3 dầu phanh.
4.2.2. Điều chỉnh hệ thống phanh dừng.
Hệ thống phanh dừng ô tô UAZ-3303 là loại cơ khí, phanh guốc có cơ cấu mở dạng chêm. Việc phanh xe hoàn toàn phải được đảm bảo khi vòng khoá cần dẫn động ở rãnh thứ 3 hay thứ 4 của vành răng hình dẻ quạt.
* Điều chỉnh hành trình tự do của cần kéo phanh tay (hình 2.14).
- Vặn đai ốc (2) ra, hãm chạc điều chỉnh (1), mở khoá và rút chốt nối chạc (1) và cần (6).
- Vặn chạc điều chỉnh ra 1,5 - 2 vòng. Lắp chốt chẻ qua lỗ chạc và ở cần lắp chốt rồi xiết đai ốc để hãm.
4.3. Các hư hỏng chính, nguyên nhân và cách khắc phục.
4.3.1. Những hư hỏng và biện pháp khắc phục đối với hệ thống phanh chính.
Các hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh chính được trình bày trong bảng 4.1.
4.3.2. Những hư hỏng và biện pháp khắc phục của hệ thống phanh dừng.
Các hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh dừng được trình bày trong bảng 4.2.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu thực tế và tham khảo các tài liệu chuyên ngành, thu thập số liệu cụ thể, với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn:TS……………, đến nay tôi đã hoàn thành đồ án được giao, đúng tiến độ và thời gian. Trong đồ án tốt nghiệp tôi đã thực hiện các nội dung sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về ô tô UAZ -3303.
Chương 2: Phân tích kết cấu của hệ thống phanh Ô tô UAZ-3303.
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh Ô tô UAZ-3303.
Chương 4: Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh UAZ-3303.
Để hoàn thành đồ án này tôi đã nhận sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo:TS……………, cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong bộ môn Ô tô Quân sự và các bạn cùng lớp. Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án do kinh nghiệm bản thân còn thiếu, các hiểu biết còn hạn chế, kiến thức của đề tài rất phong phú, không tránh khỏi những sai sót, vì vậy tôi rất mong nhận được ý kiến chỉ bảo của các thầy, sự đóng góp của các bạn về nội dung đồ án này để nâng cao trình độ bản thân, hoàn thiện kiến thức phục vụ thực tiễn công tác sau này.
Tôi xin chân thành cảm ơn.!
Hà nội, ngày .. tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………..
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Lý thuyết ôtô quân sự.
Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập.
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -2002
II. Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo - Tập 2 phần 2.
Nguyễn Hữu Cẩm, Phan Đình Kiên.
NXB đại học và THCN, Hà Nội 1971
III. Cấu tạo ôtô quân sự - Tập 2.
Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi.
Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, Hà Nội -1995
IV. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ôtô máy kéo.
Dương Đình Khuyến.
Trường đại học bách khoa, Hà Nội 1995
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"