MỤC LỤC
Mở đầu....................................................................................................... 01
Chương 1. Giới thiệu xe KrAZ-257......................................................... 02
1.1 Xe KrAZ-257.................................................................................. 02
1.2 Các thông số kỹ thuật chính của xe................................................. 03
1.3 Đặc điểm các cụm và hệ thống chính trên xe .................................. 04
Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe KrAZ-257..................... 7
2.1 Giới thiệu về hệ thống phanh xe........................................................ 7
2.2 Kết cấu hệ thống phanh chính......................................................... 10
2.3 Kết cấu hệ thống phanh tay............................................................ 27
2.4 Kết cấu hệ thống phanh phụ........................................................... 29
Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh.................................. 31
3.1 Thông số vào.................................................................................. 31
3.2 Xác định mô men phanh yêu cầu.................................................... 32
3.3 Tính toán xác định lực phanh đơn vị............................................... 35
3.4 Tính toán kiểm tra điều kiện làm việc của cơ cấu phanh................. 38
3.5 Tính bền trống phanh...................................................................... 41
Chương 4. Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống phanh xe KrAZ-257 44
4.1 Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống phanh xe KrAZ-257......... 44
4.2 Công tác bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày......................................... 45
4.3 Những hỏng hóc thường gặp và phương pháp khắc phục của phần dẫn động phanh khí nén. 50
Kết luận...................................................................................................... 55
Tài liệu tham khảo..................................................................................... 57
MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp xây dựng và phát triển nền kinh tế của đất nước thì việc vận chuyển hàng hoá bằng ô tô chiếm một vị trí rất quan trọng. So với các dạng vận tải khác như đường sắt, hàng không, cũng như đường thuỷ ….thì vận tải đường bộ mà trực tiếp là ô tô có nhiều ưu điểm hơn. Đơn giản, thuận tiện, an toàn và đến được những nơi hẻo lánh mà các dạng vận tải khác không đáp ứng được.
Trước tình hình kinh tế của đất nước còn nhiều khó khăn, trong khi đó nền công nghiệp ô tô của nước ta chưa phát triển, các phương tiện giao thông chủ yếu là nhập từ nước ngoài. Trong quân đội còn sử dụng khá nhiều xe của Liên xô cũ như các mác xe GAZ, Zil, MAZ, KrAZ .... Do mạng lưới đường xá và điều kiện giao thông ở Việt nam, các yêu cầu đặc biệt về vận tải và an toàn chuyển động rất đa dạng.
Trong đó thì hệ thống phanh là một hệ thống quan trọng có liên quan chặt chẽ với an toàn chuyển động, cũng đống vai trò tích cực trong việc nâng cao năng suất vận chuyển và vận tốc trung bình của xe.
Xuất phát từ điều kiện đó mà đồ án tốt nghiệp của tôi được giao là:
‘’Khai thác hệ thống phanh ô tô KrAZ-257’’
Nội dung chính của đề tài gồm:
Chương 1: Giới thiệu xe KrAZ-257.
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe KrAZ-257.
Chương 3: Tính toán kiểm nghiệmcơ cấu phanh xe KrAZ-257.
Chương 4: Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống phanh xe KrAZ-257.
Chương 1
GIỚI THIỆU XE KrAZ-257
1.1. Xe KrAZ-257
Xe KrAZ-257 được sản xuất tại nhà máy Krementrus của Liên Xô cũ từ năm 1977. Xe là loại xe vận tải nhiều công dụng, có tính năng thông qua cao. Thùng xe làm bằng gỗ hoặc kim loại có thể mở cả 3 bên, hai bên hông và đằng sau. Công thức bánh xe là 6 x 4. Hình dáng ngoài của xe xem hình 1.1. Các kích thước cơ bản của xe xem hình 1.2
1.2. Các thông số kỹ thuật chính của xe KrAZ-257
Các kích thước cơ bản của xe được thể hiện trên hình 1.2. Các thông số chính của xe xem bảng 1.1
1.3. Đặc điểm các cụm và hệ thống chính trên xe
1.3.1. Động cơ
Động cơ kiểu Diesel (Ký hiệu động cơ: ЯM3-238), 4 kỳ, 8 xi lanh được bố trí kiểu chữ V. Các thông số chính của động cơ xem bảng 1. 2.
1.3.2. Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực kiểu cơ khí có cấp, bao gồm: Ly hợp, hộp số chính, hộp số phân phối, truyền động các đăng, truyền lực chính.
1.3.4. Hệ thống điện
Hệ thống các thiết bị điện: Là loại một dây dẫn điện áp định mức 24V một chiều có cực âm nối mát. Máy phát điện loại Ă288, 28V, 47A, 800W, là máy phát xoay chiều 3 pha đồng bộ. Máy khởi động kiểu CT-103. Ắc qui kiểu 6T-CT-132.
1.3.5. Các thông số điều chỉnh
Các thông số điều chỉnh chính được trình bày trên Bảng 1.3.
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE KrAZ-257
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống phanh xe KrAZ-257
2.1.1. Cấu tạo chung hệ thống phanh xe KrAZ-257
Hệ thống phanh trên ô tô có công dụng:
- Giảm vận tốc chuyển động của ô tô hoặc dừng hẳn
- Giữ dừng ô tô tại chỗ trong thời gian tuỳ ý.
Hệ thống phanh trên ô tô được trang bị nhằm mục đích nâng cao an toàn chuyển động, vận tốc trung bình của xe và năng suất vận chuyển.
2.1.2. Yêu cầu
Để đạt được mục đích trên hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm. Muốn có quãng đường phanh ngắn nhất thì phải đảm bảo gia tốc phanh chậm dần cực đại đồng thời đảm bảo thời gian chậm tác dụng phanh nhỏ.
- Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ô tô khi phanh, tức là đảm bảo lực phanh ở các bánh xe trên cùng một trục là như nhau ( Độ chênh lệch tối đa không vượt quá 15% so với lực phanh cực đại ở bánh xe của trục đó ).
2.1.3. Các thông số kỹ thuật chính của hệ thống phanh
Các thông số kỹ thuật chính của hệ thống phanh xe KrAZ-257 xem Bảng 2.1
2.2. Kết cấu hệ thống phanh chính KrAZ-257
Hệ thống phanh chính thuộc loại phanh có sử dụng năng lượng của khí nén dể tiến hành quá trình phanh.
2.2.1. Dẫn động hệ thống phanh chính
2.2.1.1. Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh chính
Hệ thống phanh chính xe KrAZ-257 là hệ thống phanh khí một dòng, dẫn động phanh gồm có: Máy nén khí 16, bộ điều chỉnh áp suất, van an toàn, bình chứa khí nén7,tổng van phanh, van ngắt 9, đầu nối ra moóc10, bầu phanh2, cơ cấu phanh bánh xe, van điều khiển phanh moóc.
2.2.1.2. Các cụm chính của mạch cung cấp trong dẫn động hệ thống phanh chính
a. Máy nén khí
Máy nén khí có nhiệm vụ tạo ra khí nén dưới một áp suất nhất định để cung cấp cho hệ thống
Máy nén khí dùng trên xe KrAZ-257(Hình 2.2) là máy nén khí loại piston, một cấp có hai xi lanh, làm mát bằng nước. Hệ thống làm mát và bôi trơn máy nén khí nối với các hệ thống tương ứng của động cơ.
b. Bộ điều chỉnh áp suất
Bộ điều chỉnh áp suất (Hình 2.3) có nhiệm vụ giữ cho áp suất trong hệ thống ở mức quy định.
Bộ điều chỉnh áp suất trên xe KrAZ-257 được thiết kế theo kiểu van bi. Trong thân bộ điều chỉnh gồm 2 van bi 10, hai van này chịu lực ép của lò xo3 thông qua cần đẩy 5. Van nạp phía dưới có đế tựa dạng vòng đệm lò xo 11, kết cấu này không cho van bi dính vào đế tựa.
d. Van an toàn
Van an toàn (hình 2.4) có nhiệm vụ phòng nhừa cho hệ thống khí nén không bị tăng áp suất quá lớn trong trường hợp bộ tự động điều chỉnh áp suất bị hư hỏng, áp suât để mở van là 0,83-0,87Mpa.
2.2.1.14. Dẫn động điều khiển phanh moóc
a. Van điều khiển phanh moóc
Van điều khiển phanh moóc ô tô KrAZ-257 là loại dẫn động một đường dẫn. Nó được sử dụng như dẫn dộng phanh nghĩa là đường dẫn vừa đóng vai trò vừa là đường cung cấp vừa là đường điều khiển. Van làm giảm áp suất trong đường điều khiển đến áp suất khí quyển.
Nguyên lý làm việc của van điều khiển phanh moóc :
Ở vị trí không phanh (hình 2.8 a) khí nén từ bình chứa của hệ thống phanh dừng được cấp đến cửa IV, cửa III thông với khí quyển.
Dưới tác dụng của lò xo 4, màng 5 cùng cần đẩy 6 ở vị trí dưới, van xả 8 đóng, van nạp 9 mở khí nén đến cửa I và đến bình chứa khí nén của moóc.
b. Van tách
Van tách dùng để ngăn đường khí nén xe kéo với moóc khi cần thiết. Cấu tạo của van tách được thể hiện trên hình 2.9.
c. Đầu nối
Đầu nối dùng để nối thông đường khí nén dẫn động phanh moóc và để tự động ngắt đường nối của xe kéo (khi cắt moóc).
2.2.2. Cơ cấu phanh
2.2.2.1 Kết cấu
Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo ra mô men phanh cần thiết và giữ ổn định chất lượng phanh trong quá trình sử dụng. Cơ cấu phanh bánh xe ô tô KrAZ-257 là loại guốc có chốt tựa một phía và chuyển dịch của các guốc là như nhau. Cơ cấu doãng má phanh sử dụng cam phanh đối xứng do đó dịch chuyển của cam là như nhau về hai phía tạo dịch chuyển của các guốc phanh như nhau và như vậy mô men phanh sẽ như nhau đối với cả guốc phanh trước và guốc phanh sau.
2.2.2.2. Cơ cấu điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh
Guốc phanh 7 là chi tiết nhận lực trực tiếp từ cam quay để ép má phanh vào bề mặt làm việc của tang trống. Guốc phanh được đúc bằng gang, có tiết diện hình chữ T để tăng độ cứng vững. Đầu guốc phanh tiếp xúc với cam quaycó mặt tựa bằng thép nên khả năng chịu mài mòn tốt, đầu còn lại của guốc phanh được quay trên chốt tựa bằng bạc.
2.3. Kết cấu hệ thống phanh tay
Để đảm bảo khi chuyển động trên ô tô ngoài hệ thống phanh chính còn có hệ thống phanh dừng để giữ ô tô cố định khi dừng hoặc đứng trên dốc đồng thời hỗ trợ cho phanh chính khi cần thiết.
Kết cấu hệ thống phanh tay xem hình 2.13
Phanh tay trên ô tô KrAZ-257 là loại phanh kiểu tang trống dẫn động cơ khí có cấu tạo như (hình 2.13) được lắp ở đầu ra của hộp số phụ. Cấu tạo của hệ thống phanh tay gồm có:
+ Dẫn động phanh có cần kéo phanh 2, cung răng 3 có nhiệm vụ cố định vị trí của cần phanh khi làm việc, ngoài ra còn có đòn kéo, tay quay để dẫn động.
+ Cơ cấu phanh là kiểu mâm phanh được bắt chặt với vỏ hộp số phụ, còn trống phanh 10 được bắt chặt với trục đầu ra của hộp số phụ và trục các đăng
2.4. Kết cấu hệ thống phanh phụ
Hệ thống phanh phụ có nhiệm vụ hỗ trợ cho hệ thống phanh chính trong trường hợp ô tô xuống dốc dài. Điều này rất cần thiết để tránh cho cơ cấu phanh bánh xe khỏi bị nóng, giảm mòn cho má phanh và trống phanh.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH XE KrAZ-257
3.1 Thông số vào
Việc tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh nói chung và cơ cấu phanh nói riêng được tiến hành với hệ thống phanh hoặc cơ cấu phanh cụ thể. Do thời gian phần tính bền trong đồ án chỉ tiến hành tính toán bền cho tang trống phanh với các thông số đầu vào để tính toán đối với xe KrAZ-257 được đưa ra ở bảng 3.1.
3.2 Xác định mô men phanh yêu cầu
Mô men phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanh lớn nhất. tức là sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh.
Trọng lượng toàn bộ của xe : Ga = 226000 [N]
Phân bố cầu trước : G1 = 46000 [N]
Phân bố cầu sau: G2 = 18000 [N]
Chiều dài cơ sở : Lo = 5750 [mm]
rbx - Bán kính làm việc của bánh xe . rbx = 560 [mm]
Thay số vào ta có:
b = 1770 [mm]
hg = 1039 [mm]
Thay giá trị vào các công thức (3.6) và (3.7) ứng với các giá trị hệ số bám giữa lốp với mặt đường j ( 0,1- 0,8) ta có quan hệ mô men phanh lý thuyết giữa cầu trước và sau được cho ở bảng 3.1 và biểu diễn trên đồ thị đặc tính phanh xe KrAZ-257 như trên hình 3.2.
3.3 Tính toán xác định lực phanh đơn vị
Để xác định lực phanh đơn vị ta cần xác định mô men phanh do các cơ cấu phanh sinh ra và mô men bám theo yêu cầu tương ứng ở từng cầu. Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh xem hình 3. 3.
+ G- Trọng lượng toàn bộ xe khi không tải ; G= 226000 N
+ Jp- Gia tốc chậm dần khi phanh lấy Jp = 4.5 (m / s2 )
+ L- Chiều dài cơ sở của xe; L= 5750 (mm);
+ a, b, hg- Toạ độ trọng tâm xe khi không tải;
+ a= 3.440 m
+ b= 2.310 m
+ hg= 1.039 m
So sánh với yêu cầu y>[y] = 0,61 ta thấy các cơ cấu phanh đảm bảo yêu cầu.
3.4 Tính toán kiểm tra điều kiện làm việc của cơ cấu phanh.
3.4.1. Tính toán xác định công ma sát riêng;[KNm/m2]
Sau khi tính toán ta xác định được :
F = 1.3095 (m2)n ; lms = 6405,5 [KNm/m2]
Trị số công ma sát riêng cho phép đối với các cơ cấu phanh như sau:
+ Với ôtô du lịch lms] = 4000-15000 [KNm/m2]
+ Với ôtô tải, xe khách [lms] = 3000-7000 [KNm/m2]
Vậy công ma sát thoả mãn điều kiện.
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,
3.4.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh
* Đối với cầu trước :
Thay số vào ( 3.22 ) ta có :
Sau khi tính toán bằng phần mềm Matlab ta xác định được :
pt = 0.32 [MN/m2] ;
So với tiêu chuẩn :
pt < [ p ] = 1,5 - 2,0 [MN/m2] ;
* Đối với cầu sau :
Thay số vào (3.23) ta có :
Đối với má phanh bên trái: Pt= 0,528 [MN/m2] ;
Đối với má phanh bên phải: Pp= 0,218 [MN/m2] ;
So với tiêu chuẩn : Pt, Pp < [ p ] = 1,5 - 2,0 [MN/m2] ;
Vậy áp suất má phanh đủ tiêu chuẩn
3.5 Tính bền trống phanh.
Kết quả tính được là:
+ Cơ cấu phanh trước: q = 5,4.104 KG/m2
+ Cơ cấu phanh sau: q = 3,5.104 KG/m2
ứng suất tổng hợp:
e = 788,35 KG / Cm2
Vậy e<[e] KG / Cm2.
Suy ra trống phanh đủ bền
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG PHANH ÔTÔ
4.1. Hướng dẫn sử dụng
4.1.1. Khi xe chưa nổ máy
Kiểm tra toàn bộ bên ngoài xe theo một vòng tròn khép kín từ ca bin xe bên trái, vòng quanh xe, kiểm tra độ kín khít của phần dẫn động thuỷ lực xem có sự rò chảy dầu ở các đầu nối và các xi lanh không.
4.1.3. Khi xe đang hoạt động trên đường
Cần chú ý chỉ số báo trên đồng hồ áp suất hơi. Nếu có hiện tượng sụt áp trên đồng hồ phải dừng xe ngay lại để kiểm tra và xử lý. Nếu phanh bị dính dầu, nước trong quá trình sử dụng phải rà phanh để đảm bảo độ làm việc tin cậy của hệ thống. Trên bảng đồng hồ có 2 đèn báo hệ thống phanh hư hỏng, nếu 1 trong 2 đèn sáng phải tiến hành kiểm tra ngay.
4.2. Công tác bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày
Việc tiến hành công tác bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày có vai trò quan trọng trong việc duy trì trạng thái kỹ thuật tốt của hệ thống phanh. Nhằm phát hiện sớm những hư hỏng, đề ra kế hoạch bảo dưỡng định kỳ ngắn hạn và dài hạn hợp lý trong quá trình sử dụng.
* Kiểm tra hành trình thanh nối (pittông) của xi lanh cơ cấu:
Để đáp ứng khe hở bình thường giữa guốc phanh và trống phanh của cơ cấu phanh, hành trình thanh nối phải bằng 35 - 50 (mm). Độ chênh lệch hành trình thanh nối xi lanh cơ cấu phanh của bánh trái và bánh phải không quá 4 (mm) để có thể đạt được hiệu quả phanh như nhau.
* Kiểm tra hệ thống phanh chính: Thao tác này cần phải được thực hiện sau khi điều chỉnh hành trình thanh nối của xi lanh.
Nổ máy và nạp khí vào hệ thống ít nhất đến áp suất 0,65 MPa
Cho ôtô chạy đến tốc độ 15 – 20 (km/h) và từ từ ấn phanh lên bàn đạp, các cơ cấu phanh phải đảm bảo phanh êm các bánh xe để tránh tình trạng xe bị trượt.
* Kiểm tra điều chỉnh máy nén khí
Bao gồm việc kiểm tra sự bắt chặt của máy, độ xiết của các êcu bắt chặt nắp động cơ, điều chỉnh sự kéo căng dây curoa truyền động và kiểm tra độ kín của các van của máy nén.
4.3. Những hỏng hóc thường gặp và phương pháp khắc phục của phần dẫn động phanh khí nén.
Để đảm bảo độ tin cậy khi làm việc của hệ thống phanh, thì thông thường ta phải thay thế bắt buộc các thiết bị phanh cứ hai năm một lần, không phụ thuộc vào trạng thái kỹ thuật của chúng hiện thời ra sao.
Kiểm tra, sửa chữa những hư hỏng trong cơ cấu phanh. Điều chỉnh khe hở giữa má phanh và guốc phanh hợp lý, điều chỉnh hành trình các cần đẩy bầu phanh, các thông số được tra trong các sách chuyên môn về bảo dưỡng và sửa chữa xe ôtô.
KẾT LUẬN
Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, bằng những kiến thức đã được học, được tích luỹ ở nhà trường, với sự nỗ lực của bản thân trong việc sưu tầm, thu thập tài liệu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong bộ môn xe Quân sự và thầy giáo hướng dẫn: TS................, nay đồ án đã hoàn thành với những nội dung đã đề ra.
Cụ thể là:
1. Giới thiệu chung về xe KrAZ-257: Tìm hiểu các thông số chiến, kỹ thuật của xe, giúp cho quá trình khai thác sử dụng xe ở đơn vị, phát huy hết các tính năng, tác dụng của xe nói chung và hệ thống phanh nói riêng;
2. Phân tích kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của các cơ cấu cơ bản trong hệ thống phanh xe KrAZ-257;
3. Tìm hiểu hướng dẫn sử dụng hệ thống phanh khi nén, một số hư hỏng, nguyên nhân, cách kiểm tra, sửa chữa khắc phục.
Những nội dung đồ án chưa giải quyết được:
1. Không tính toán kiểm bền cho một số chi tiết cơ bản khác của dẫn động phanh xe KrAZ-257;
2. Chưa xây dựng được các quy trình công nghệ tháo lắp và sửa chữa đối với hệ thống phanh xe.
Hướng phát triển của đồ án:
1. Mở rộng phạm vi áp dụng, tính toán thiết kế hệ thống phanh cho các xe có các tính năng tương tự như xe KrAZ-257;
2. Nghiên cứu biện pháp phục hồi những hư hỏng không thể sửa chữa trên cơ sở thay thế những cụm chi tiết có tính năng tương tự như xe KrAZ-257;
3. Xây dựng giáo trình điện tử, mô hình 3D phục vụ cho việc giảng dạy, cũng như xây dựng quy trình tháo lắp và sửa chữa hệ thống phanh xe.
Xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo viên hướng dẫn: TS................, cùng các thầy trong khoa ô tô, khoa kỹ thuật cơ sở đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình làm đồ án. Do khả năng của bản thân còn nhiều thiếu sót, cũng như điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí nên nội dung đồ án khó tránh khỏi có những mặt còn hạn chế. Rất mong các thầy, các đồng chí và các bạn đóng góp để đồ án ngày càng hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
TPHCM, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………..
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn và ..., Lý thuyết ô tô máy kéo Nxb ĐH và THCN 1978
2. Thái Nguyễn Bạch Liên, Kết cấu tính toán ô tô. Nxb GTVT 1984
3.Nguyễn Phúc Hiểu Giáo trình lý thuyết ô tô quân sự Học viện KTQS Hà Nội năm 1999
4.Vũ Đức Lập Hướng dẫn đồ án môn học kết cấu tính toán ô tô.
Tập 5: Hệ thống phanh Học viện KTQS Hà Nội năm 1998
5. Vũ Đức Lập
Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô
Học viện KTQS Hà Nội năm 2004
6. Tài liệu kỹ thuật ô tô KrAZ-255B, KrAZ-255V, KrAZ-256B, KrAZ-257 và KrAZ-258.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"