LỜI NÓI ĐẦU

     Trong ngành giao thông vận tải, ôtô chiếm một vị trí quan trọng để VẬN chuyển hàng hoá, hành khách, do đó nó hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt là trong sự nghiệp CNH- HĐH đất nước. Nó quyết định một phần không nhỏ vào tốc độ phát triển của nền kinh tế. Cùng với sự phát triển của nhiều ngành khoa học kỹ thuật, ngành sản xuất chế tạo ôtô trên thế giới cũng có những bước phát triển vượt bậc và hoàn thiện hơn, hiện đại hơn đáp ứng về khả năng vận chuyển, tốc độ, tiện nghi, an toàn chuyển động cũng như đạt hiệu quả kinh tế cao. Các thành tựu khoa học kỹ thuật mới như điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính hiện đại đều được áp dụng cho ngành thiết kế chế tạo và sản xuất ô tô. 

    Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mới bắt đầu, với một chiến lược phát triển của Nhà nước. Chính sách nội địa hoá phụ tùng ôtô, trong việc sản xuất và lắp ráp ôtô, sẽ tạo điều kiện cho các nhà nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các cụm, chi tiết trong nước.

    Trong những năm gần đây nước ta đẩy nhanh công cuộc CNH - HĐH đất nước, nền kinh tế mở cửa phát triển mạnh mẽ. Do đó nhu cầu vận chuyển hàng hoá hành khách tăng cao, kéo theo ngành giao thông vận tải cần có những bước phát triển tương ứng. Do chất lượng đường xá được cải thiện tốt hơn cho nên tốc độ chuyển động của xe cũng ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên, mật độ phương tiện cơ giới trên đường ngày càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề quan tâm hàng đầu. Chính vì vậy việc đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn, ổn định là đòi hỏi cấp thiết hiện nay. Bên cạnh các hệ thống khác thì  hệ thống phanh có vai trò quyết định trong việc đảm bảo chuyển động an toàn, ổn định.

    Tuy nhiên vì nguồn vốn còn hạn hẹp nên việc nhập ngoại xe mới là không phù hợp trong hoàn cảnh thực tại. Đất nước ta cũng đã đưa nhiều chủng loại, mẫu xe của nhiều nước trên thế giới vào vận hành và khai thác như: Huyndai, SamSung, Hino, Isuzu,...Và hàng loạt các mẫu xe của Liên Xô (cũ) sản xuất như : KAMAZ, BELAZ, MAZ, hiện vẫn được sử dụng rộng rãi.

    Nhận thức được điều này, với sự hướng dẫn của Thầy giáo ……………, em nhận đề tài tốt nghiệp “Thiết kế, tính toán hệ thống phanh khí nén cho xe vận tải ”- dựa trên xe cơ sở KAMAZ 5320.

Nội dung gồm những phần sau :

  Chương I    : Tổng quan về hệ thống phanh.

  Chương II   : Tổng quan về hệ thống phanh xe tham khảo.

  Chương III  : Thiết kế tính toán cơ cấu phanh chính.

  Chương IV  : Thiết kế tính toán hệ dẫn động phanh chính.

  Chương V   : Thiết kế tính toán hệ dẫn động phanh dừng và phanh dự phòng

  Chương VI  : Tính bền một số chi tiết của cơ cấu phanh chính

  Chương VII : Thiết kế hệ thống dẫn động phanh rơmooc.

  Chương VIII : Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết điển hình.

  Chương IX   : Quy trình bảo dưỡng, sửa chữa.

    Trong quá trình tính toán thiết kế đồ án này, được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo ………………, em đã cố gắng tìm hiểu thực tế, tài liệu tham khảo và vận dụng các kiến thức đã học để thực hiện đề tài. Nhưng do thời gian có hạn, kinh nghiệm bản thân còn thiếu, nên không thể tránh được những sai sót trong quá trình làm đồ án.

    Em rất mong được các thầy, cô và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn thiện hơn và sớm có thể áp dụng trong thực tế.

   Em xin chân thành cảm ơn !

                                                   …, ngày… tháng …năm 20…

                                                                                                                 Sinh viên thực hiện

                                                                                                                   ………………….

CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH CỦA XE ÔTÔ

I. CÔNG DỤNG - PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHANH

1.1. Công dụng:

   Hệ thống phanh dùng để làm giảm tốc độ của ôtô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đấy. Ngoài ra còn để giữ cho ôtô dừng được trên đường có độ dốc nhất định.

 Đối với ôtô, hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất. Bởi nó đảm bảo cho ôtô chuyển động an toàn ở tốc độ cao, do đó tránh được những tai nạn đáng tiếc xảy ra trên đường và nâng cao được năng suất vận chuyển hàng hoá.

1.2. Phân loại :

   Theo cách điều khiển mà chia ra:

+/ Phanh tay điều khiển bằng tay.

+/ Phanh chân điều khiển bằng chân.

   Theo cách bố trí cơ cấu phanh ở bánh xe hoặc ở trục của hệ thống truyền lực mà chia ra phanh bánh xe và phanh truyền lực.

   Theo bộ phận tiến hành phanh : cơ cấu phanh còn chia ra phanh guốc, phanh đĩa,  phanh đai.

   Theo đặc điểm dẫn động mà chia ra các loại : Cơ, thuỷ, khí, điện, liên hợp.

+/Truyền động cơ khí : Được dùng ở phanh tay và phanh chân của một số ôtô trước đây.

     Nhược điểm của phương pháp này là đối với phanh chân do lực tác dụng lên bánh xe không đều và kém nhậy, điều khiển nặng nề, nên hiện nay ít sử dụng, còn riêng đối với phanh tay thì chỉ sử dụng khi ôtô dừng hẳn và hỗ trợ cho phanh chân khi phanh cấp tốc và thật cần thiết. Cho nên hiện nay nó vẫn được dùng phổ biến trên ôtô.

+/Truyền động bằng thuỷ lực (dầu): được dùng rất phổ biến, đặc biệt trên các xe du lịch, và một số ôtô tải nhỏ của một số hãng, như : Toyota, Ford, Misubishi, Huyndai, Deawoo,....

+/Truyền động bằng khí nén (hơi): được dùng phổ biến trên các ôtô vận tải lớn, như  Kamaz, Maz, Huyndai, Samsung, Belaz,.

+/Truyền động điện : được dùng trên các đoàn ôtô vận tải, tuy nhiên ít dùng

+/Truyền động liên hợp : là sự kết hợp giữa các loại dẫn động khác nhau, trong đó loại thuỷ - khí là được dùng phổ biến.

1.3. Yêu cầu :

 Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau :

- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.

- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh.

- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển không lớn. 

- Dẫn động phanh có độ nhậy cảm lớn, sự chậm tác dụng nhỏ.

- Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ cường độ nào.

- Không có hiện tượng tự siết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc quay vòng.

- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.

- Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao, ổn định trong điều kiện sử dụng.

- Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh trên bánh xe.

- Có khả năng phanh ôtô khi dừng trong thời gian dài .

II. SƠ ĐỒ CẤU TẠO MỘT SỐ DẠNG CƠ CẤU PHANH

Nhận xét : Kết cấu chung của cơ cấu phanh dùng trên ôtô tuỳ thuộc bởi vị trí đặt nó (phanh ở bánh xe hoặc hệ thống truyền lực), loại chi tiết quay và chi tiết tiến hành phanh. Chúng ta có loại phanh guốc, phanh đĩa, được sử dụng rộng rãi trên các ôtô hiện nay.

 2.1.Cơ cấu phanh guốc:

2.1.1. Cơ cấu phanh kiểu trống. 

2.1.1.1. Sơ đồ cấu tạo:

2.1.1.2. Nguyên lý làm việc:

Cơ cấu phanh đặt trên giá đỡ hình đĩa hay còn gọi là đĩa phanh. Đĩa này được bắt cố định trên mặt bích của dầm cầu, các guốc phanh được đặt trên các trục lệch tâm (13) dưới tác dụng của lò xo (4) các má phanh luôn ép chặt hai pittông của xilanh phanh làm việc gần nhau. Các má phanh luôn tỳ sát vào cam lệch tâm (11). Cam này cùng với trục lệch tâm (13) có tác dụng điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh. Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các tấm ma sát, giữa các pittông của xilanh (2) có lò xo nhỏ để ép các pittông luôn sát vào các guốc phanh.

Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh, để cho các má phanh hao mòn đều nhau thì guốc phanh đằng trước có gắn má phanh dài hơn. Vì hiệu quả của má phanh trước theo kiểu bố trí như hình vẽ sẽ lớn hơn nhiều ở đằng sau và vì phía bên trái bao giờ cũng chịu lực ma sát lớn hơn.

Để giữ cho các guốc phanh có hướng chuyển động ổn định trong mặt phẳng thẳng đứng, trên đĩa phanh có trụ dẫn hướng (7).

Khi tác dụng vào bàn đạp phanh chất lỏng với áp suất cao truyền đến xilanh (2) tạo nên lực ép trên các pittông và đẩy các guốc phanh (1) và (5) ép sát vào trống phanh, do đó quá trình phanh được thực hiện. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo(4) sẽ kéo các guốc phanh (1) và (5) trở lại vị trí ban đầu giữa má phanh và trống phanh có khe hở, vì vậy quá trình phanh kết thúc.

Trong quá trình sử dụng các má phanh sẽ hao mòn, do đó khe hở giữa má phanh và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn giữ cho khe hở trở lại bình thường thì phải điều chỉnh khe hở ở phía trên má phanh. Bằng cách xoay cam lệch tâm (11) và ở phía dưới bằng cách xoay chốt lệch tâm (13).

2.1.2. Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm .

2.1.2.1. Sơ đồ cấu tạo :

2.1.2.2. Nguyên lý làm việc :

  Đặc điểm quan trọng : mỗi guốc phanh quay quanh một chốt lệch tâm, được bố trí đối xứng với đường trục của cơ cấu phanh.

  Nguyên lý làm việc : khi đạp bàn đạp phanh, dầu được dẫn động từ xilanh tổng phanh qua đường dẫn đi tới các xilanh bánh xe. Dưới tác dụng của áp suất dầu hai pittông 1,13 dịch chuyển đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh do đó quá trình phanh được thực hiện. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo hồi vị 9 sẽ kéo các guốc phanh 10, 6 trở về vị trí ban đầu, giữa trống phanh và má phanh có khe hở và quá trình phanh kết thúc. Việc điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và má phanh được thực hiện bằng cách xoay cam lệch tâm 7.

*Ưu điểm và nhược điểm :

Nhờ bố trí xilanh làm việc và chốt lệch tâm đối xứng như vậy nên hiệu quả phanh của hai má sẽ bằng nhau khi trống phanh quay bất kỳ chiều nào.

Khi trống phanh quay ngược chiều kim đồng hồ (ôtô tiến) thì hiệu quả phanh tốt, nhưng khi quay theo chiều kim đồng hồ (ôtô lùi) thì hiệu quả phanh thấp hơn khoảng 2 lần.

Nhược điểm này không quan trọng lắm đối với ôtô có tải trọng nhỏ, như xe du lịch. Mặt khác khi ôtô lùi thì có tốc độ thấp do đó mômen phanh đòi hỏi nhỏ.

 2.1.3. Cơ cấu phanh dạng bơi.

2.1.3.1.Sơ đồ cấu tạo :

2.1.4.2. Nguyên lý làm việc :

 Cụm cơ cấu phanh lắp trên mâm phanh 2, nối cứng với bích cầu, các tấm ma sát 9 có cấu tạo hình lưỡi liềm tương ứng với đặc tính mài mòn của chúng và được lắp trên hai guốc phanh 7. Các guốc phanh này tựa tự do lên các bánh lệch tâm của chốt 1 lắp trên mâm phanh 2, trục của các guốc phanh cùng với các mặt tựa lệch tâm cho phép định tâm đúng các guốc phanh so với trống phanh khi lắp ráp các cơ cấu. Khi phanh cam ép 11 có hành trình S sẽ doãng các guốc phanh ra và chúng ép lên mặt trong của trống, giữa cam ép 11 và guốc 7 có lắp con lăn 12 nhằm giảm ma sát và tăng hiệu quả phanh, 4 lò xo hồi vị 8 trả guốc phanh về vị trí nhả phanh.

*Đặc điểm : Cơ cấu phanh này chỉ dùng cho xe có tải trọng lớn và dùng cho hệ thống  phanh dẫn động bằng khí nén.

2.1.5. Cơ cấu phanh tự cường hoá.

2.1.5.1. Sơ đồ cấu tạo :

2.1.5.2.Nguyên lý làm việc :

Hình2.5a: Ở cơ cấu phanh này, lực ma sát giữa má phanh trước và trống phanh được dùng để tự cường hoá hiệu quả phanh cho má phanh sau vì guốc phanh trước được nối với guốc phanh sau nhờ thanh truyền trung gian 1(ứng với chiều quay của trống phanh như hình vẽ). Khi  trống phanh quay theo chiều nào đấy sẽ có một guốc phanh tựa vào một điểm tựa cứng 2. Theo chiều quay của trống phanh như hình vẽ thì hiệu quả phanh của guốc bên phải (guốc phanh được cường hoá và tỳ sát vào điểm tựa cứng) sẽ lớn hơn guốc phanh bên trái nhiều. Đặc điểm của cơ cấu phanh này là hiệu quả phanh khi ôtô tiến hoặc lùi đều như nhau.

·    Hình2.5b: Các pittông của cơ cấu phanh có đường kính khác nhau. Một pittông tác dụng trực tiếp lên guốc phanh trước, còn pittông có đường kính nhỏ tác dụng trực tiếp lên guốc phanh sau qua đòn 1. Đầu dưới đòn 1 được nối với guốc phanh trước qua thanh 2. Nhờ có tỷ số truyền của đòn 1 cho đòn 2 lên lực của pittông nhỏ tác dụng lên guốc phanh sau được tăng lên. Khi thiết kế người ta chọn tỷ số truyền của đòn 1 thế nào để bù lại sự khác nhau giữa đường kính của hai pittông nhờ thế lực tác dụng lên 2 guốc phanh sẽ bằng nhau.

Khi ôtô tiến cả 2 guốc phanh quay cùng với trống phanh để tựa vào điểm 3,4. Khi ôtô quay chạy lùi, guốc phanh bên trái bị trống phanh cuốn theo, rời điểm tựa 3 và tỳ sát vào điểm tựa 5, ở cơ cấu phanh này hiệu quả phanh lúc ôtô tiến lớn hơn lúc ôtô lùi.

·    Tóm lại : Qua phân tích kết cấu phanh loại guốc, chúng ta thấy rằng tuỳ theo sự bố trí các guốc phanh và điểm tựa sẽ được hiệu quả phanh (mômen phanh) khác nhau, mặc dù kích thước guốc phanh như nhau. Hiện nay có xu hướng sử dụng phanh guốc loại bình thường với các điểm tựa ở một phía. Và nếu cần thiết thì làm thêm bộ phận cường hoá ở truyền động phanh.

 2.2. Phanh đĩa :

* Phanh đĩa ngày càng được sử dụng nhiều trên ôtô du lịch. Có hai loại phanh đĩa, loại đĩa quay và loại vỏ quay.

   2.2.1.Phanh đĩa loại đĩa quay.

     2.2.1.1. Sơ đồ cấu tạo:

Hình 1.6: Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa loại đĩa quay

     2.2.1.2. Nguyên lý làm việc :

  Khi tác dụng lực vào bàn đạp phanh thì dầu tác dụng vào pittông phanh và ép vào guốc phanh, có tấm ma sát 5 ép vào đĩa phanh 11. Quá trình phanh được thực hiện.

      2.2.1.3. Ưu nhược điểm của phanh đĩa loại đĩa quay:

   * Ưu điểm : Loại phanh có đĩa quay với các guốc phanh ở phía ngoài có trọng lực nhỏ thường dùng làm phanh tay ở một số ôtô tải.

  * Nhược điểm : Nhược điểm của loại phanh này là bề mặt ma sát dể bị hư hỏng do bụi bẩn rơi vào khi chạy trên đường đất.

  2.2.2. Phanh đĩa có vỏ quay.

     2.2.2.1. Sơ đồ cấu tạo:

Hình1.7: Cấu tạo cơ cấu phanh đĩa loại vỏ quay

Trong đó :

   2.2.2.2. Đặc điểm - Nguyên lý làm việc:

       *Đặc điểm : Cơ cấu phanh đĩa có vỏ quay được đặt trong vỏ gang 1, vỏ gang được nối với moayơ 2 của bánh xe bằng bulông. Các đĩa 3 có các má phanh 9 đặt ở giữa bề mặt ma sát của vỏ và nắp vỏ, các đĩa 3 được áp sát vào vỏ và nắp vỏ nhờ hai ống xilanh 8 truyền động bằng dầu và tấm tròn bi 7 đặt giữa 2 đĩa. để có thể đặt các viên bi trên đĩa có khoét các rãnh ở mặt đối diện với tấm ma sát. Các đĩa này được kéo sát vào nhau nhờ lò xo hồi vị 5. Các xilanh làm việc 8 bố trí tiếp tuyến ở trong cơ cấu phanh và gắn ở trên ngõng quay 6.

      *Nguyên tắc làm việc của cơ cấu phanh đĩa như sau : Khi tác dụng vào bàn đạp phanh, pittông ở các ống xilanh làm việc 8 sẽ đẩy các đĩa 3 dịch chuyển tương đối nhau trong mặt phẳng quay của bánh xe theo hướng ngược chiều nhau nhờ có rãnh nghiêng ở đĩa 3 cho nên các hòn bi chạy theo rãnh để ép các đĩa sát vào vỏ và tiến hành quá trình phanh, lúc đó lò xo 5 bị kéo doãng ra. Khi nhả bàn đạp phanh các lò xo 5 sẽ kéo các đĩa 3 về vị trí ban đầu và đĩa không ép vào vỏ nữa, hệ thống phanh ngừng làm việc.

    2.3. Phanh dải :

       2.3.1. Sơ đồ cấu tạo :

Hình 1.8: Cấu tạo cơ cấu phanh đai

Trong đó :              1 - Trống phanh                           2- Đai phanh

       2.3.2. Nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm .

·  Nguyên lý làm việc : Nhờ có lực tác dụng lên bàn đạp làm cho đai 2 căng lên và áp sát vào trống 1, sự phanh được thực hiện. Khi nhả không tác dụng lực thì cơ cấu phanh trở về trạng thái ban đầu.

·  Ưu nhược điểm : Lực hướng kính lớn phanh không êm dịu, khó điều chỉnh khe hở giữa đai và trống phanh, phanh không bền vững, chủ yếu lắp trên hệ thống phanh truyền lực.

III. SƠ ĐỒ CẤU TẠO MỘT SỐ DẠNG CƠ CẤU DẪN ĐỘNG PHANH

  3.1.Dẫn động phanh bằng cơ khí :

     3.1.1.Sơ đồ cấu tạo .

Hình 1.9 : Sơ đồ dẫn động phanh bằng cơ khí

   Trong đó :

 3.1.2. Đặc điểm và nguyên lý làm việc.

 Chủ yếu áp dụng cho phanh tay (phanh dừng xe).

  Thanh dẫn 2 cùng với tay phanh 1 đặt dưới bảng đồng hồ. Thanh dẫn 2 nối liền với dây cáp 4, Các con lăn 3,5 dẫn hướng cho dây cáp. Dây cáp 4 bắt vào mút thanh dẫn trung gian 6, trục 7 lắp trên thanh dẫn và nối với thanh cân bằng 9, thanh dẫn 6 lắp bản lề trên giá đỡ, thanh cân bằng 9 phân bố đều lực phanh truyền qua dây cáp 8 và 10 tới cơ cấu phanh bánh xe trái và bánh xe phải phía sau. Bên trong cơ cấu các dây cáp được luồn qua ống dẫn hướng 11, ống này hàn vào tấm đáy của phanh. Đòn dây cáp nối với đòn bẩy ép, đòn bẩy này tác động lên guốc phanh thông qua các tấm đỡ, đòn bẩy ép lắc lư trên trục lệch tâm 12 (bắt chặt trên các guốc phanh) bằng cách xoay trục mà điều chỉnh vị trí của cần ép so với tấm đỡ.

Khi kéo tay phanh 1 dây cáp tác động lên đòn bẩy ép và hãm bánh xe sau lại. Khi nhả phanh đòn bẩy ép trở về vị trí ban đầu, dưới tác động của lò xo hồi vị  

  3.2. Dẫn động bằng chất lỏng (dầu):

     3.2.1. Dẫn động bằng thuỷ lực một dòng.

         3.2.1.1.Sơ đồ dẫn động :

Hình 1.10 : Sơ đồ dẫn động phanh bằng dầu

  3.2.1.2. Nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm :

    * Nguyên lý làm việc :

 Khi phanh người lái tác dụng lực vào bàn đạp 1 qua thanh đẩy pittông nằm trong xilanh. Do đó dầu bị ép và sinh ra áp suất cao trong xilanh 2 và trong đường ống dẫn 3. Chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng lên bề mặt của các pittông ở các xilanh 4. Hai pittông này thắng lực lò xo 6 sẽ đẩy hai má phanh 5 ép sát vào trống phanh 7 và tiến hành phanh ôtô vì trống phanh 7 gắn liền với moayơ bánh xe khi nhả bàn đạp nghĩa là ngừng phanh, lò xo 6 sẽ kéo hai má phanh 5 về vị trí ban đầu dưới tác dụng của lò xo 6 các pittông trong xilanh làm việc 4 sẽ ép dầu trở lại xilanh chính 2.

     * Ưu nhược điểm :

 Có cấu tạo đơn giản, chủ yếu áp dụng cho xe du lịch, xe tải đời cũ như GAZ 53 ,…Nhưng có nhược điểm là không an toàn vì khi đường ống rò rỉ dầu, hay khi xilanh một bánh xe bị rò rỉ dầu thì hệ thống phanh không làm việc được nữa.

   3.2.2.Dẫn động bằng thuỷ lực hai dòng .

   Để tăng độ an toàn của hệ thống phanh, ngày nay người ta dùng dẫn động hai dòng và vẫn có cơ cấu điều chỉnh chung - bàn đạp được nối với một xilanh chính loại “Tăng đen”.

Dẫn động hai dòng có thể bô trí theo nhiều sơ đồ khác nhau với mục đích đảm bảm độ ổn định và tính lái cực đại của ôtô với cấu tạo dạng này chúng ta có thể dùng một xilanh chính một ngăn sau đó có bộ phận chia dòng hoặc dùng loại xilanh “Tăng đen” hai dòng.

     3.2.2.1.Sơ đồ cấu tạo:

Hình 1.11 : Sơ đồ dẫn động phanh bằng thuỷ lực hai dòng

      3.2.2.2. Ưu và nhược điểm:

 Ưu điểm : Tăng độ tin cậy của hệ thống phanh, khi một dòng hỏng thì dòng còn lại vẫn làm việc, do đó phanh vẫn làm việc và cho một lực phanh nhất định.

 Nhược điểm : Có cấu tạo phức tạp.

   3.2.3. Nhận xét chung về hệ thống phanh dầu .

* Đặc điểm chung :

Sự làm việc của phanh dầu dựa trên nguyên lý của thuỷ lực thuỷ tĩnh . Nếu tác dụng lên bàn đạp phanh thì áp suất truyền đến các xilanh làm việc sẽ như nhau, lực phanh trên bánh xe phụ thuộc vào đường kính pittông ở các xilanh công tác. Muốn có mômen phanh ở bánh xe trước khác bánh xe sau chỉ cần làm đường kính các pittông của các xilanh làm việc khác nhau. Lực tác dụng lên cơ cấu phanh phụ thuộc vào tỷ số truyền động.

Đặc điểm quan trọng nhất của hệ thống phanh dầu là các bánh xe được phanh cùng một lúc vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu tăng lên khi tất cả các má phanh áp sát vào trống phanh. Không phụ thuộc vào đường kính xilanh và khe hở giữa trống phanh và má phanh.

  *Ưu điểm của hệ thống phanh dầu :

Ø Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe hoặc giữa các má phanh theo yêu cầu.

Ø Hiệu suất cao, độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản.

Ø Có khả năng dùng trên nhiều loại ôtô khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh .

  * Khuyết điểm của hệ thống phanh dầu là :

Ø Không thể làm tỷ số truyền lớn vì phanh dầu không có cường hoá, chỉ dùng cho ôtô có tải trọng nhỏ, lực tác dụng lên bàn đạp lớn.

Ø Khi có chỗ nào bị hư hỏng thì cả hệ thống phanh đều không làm việc.

Ø Khi nhiệt độ thấp thì hiệu suất truyền động giảm.

   3.2.4. Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không.

 Hình 1.12: Sơ đồ dẫn động phanh bằng thuỷ lực có cường hoá chân không

    * Đặc điểm chính của hệ thống dẫn động phanh thuỷ lực có trợ lực bằng chân không:

 Để giảm bớt lực tác động lên bàn đạp phanh của người lái và để tăng hiệu quả phanh, thì trong dẫn động phanh thuỷ lực người ta đưa vào hệ thống dẫn động 1 bầu trợ lực chân không kiểu màng ngăn. Nếu bổ trợ lực bị hỏng thì hệ thống phanh vẫn làm việc nhưng lực của người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh lớn lên và quãng đường phanh tăng lên.

 Bổ trợ lực phanh thuỷ lực chân không (trên hình 1.12) gồm có bầu phanh 1 với màng ngăn xilanh thuỷ lực phụ 14 và tổng van phanh (van  điều khiển ) 10. Thân bầu phanh gồm hai nửa, có màng 3 kẹp vào giữa cơ cấu đẩy 4 của pittông xilanh thuỷ lực phụ được bắt chặt vào giữa màng nhờ đĩa 2, vòng đệm và bạc cữ. Lò xo 5 có xu hướng luôn luôn ép màng, về vị trí tận cùng bên trái. Bầu trợ lực phanh nối liền ống nạp của động cơ. Xilanh thuỷ lực phụ nối trực tiếp với bầu phanh. Cơ cấu đẩy 4 của pittông bắt chặt với màng, chui vào xilanh phụ qua vòng đệm kín đặc biệt và tác động vào pittông 16. Bên trong xilanh thuỷ lực phụ đổ đầy dầu phanh. Pittông 16 có van bi 15 có lò xo ép đế van.Tổng van phanh 10 gồm có thân van trong đó đặt van chân không 6 (van giảm áp) và van không khí 8 việc đóng và mở các van này được xác định theo vị trí của màng 7 nằm giữa thân tổng van phanh và thân xilanh.

    3.3. Dẫn động phanh bằng khí nén (Phanh hơi):

Trong cơ cấu dẫn động phanh bằng thuỷ lực, người lái xe đạp lên bàn đạp phanh tạo nên áp suất dầu truyền từ bơm phanh tới phanh công tác, như vậy đòi hỏi người lái phải tác động một lực khá lớn. Trong hệ thống dẫn động bằng khí nén, sử dụng năng lượng không khí nén để tiến hành phanh, do đó lực phanh sinh ra lớn và điều khiển nhẹ nhàng. Khí nén được cung cấp từ máy nén khí do động cơ ôtô dẫn động, cung cấp khí nén vào bình chứa. Người lái đạp lên bàn đạp phanh là tác động tổng van phanh, van này sẽ nối thông bình chứa khí nén với ống dẫn không khí, đưa khí nén tới bầu phanh tương ứng.

  3.3.1.Dẫn động bằng khí nén 1 dòng.

     3.3.1.1.Sơ đồ cấu tạo:

Hình 1.13: Sơ đồ dẫn động phanh bằng khí nén

     3.3.1.2. Nguyên lý làm việc:

   Máy nén khí 1 được dẫn động bởi động cơ sẽ nén khí lại qua bình ngưng  và đi đến bình chứa 5. Khi áp suất khí nén đạt mức quy định thì bộ điều chỉnh áp suất sẽ ngắt việc cấp khí từ máy nén khí đến các bình khí.

Khi phanh, người lái tác dụng lực vào bàn đạp phanh 4 thì tổng van phanh 7 mở cho khí nén từ bình chứa 5 đi vào ống dẫn khí, rồi từ đó đi vào bầu phanh 3 bánh trước và bầu phanh 8 bánh sau. Áp suất khí nén tác động lên màng của bầu phanh, đẩy cần đẩy làm xoay cam của cơ cấu phanh. Do đó ép má phanh (guốc phanh) vào trống phanh. Bộ điều chỉnh áp suất 2 hạn chế áp suất của hệ thống trong giới hạn đã xác định. Đồng hồ đo áp suất 6 đặt trong buồng lái, giúp người lái theo dõi áp suất trong bình khí nén.

Khi nhả bàn đạp phanh 4 trở về vị trí ban đầu, tổng van phanh ngắt mối liên hệ giữa bình chứa khí nén với ống dẫn để ống dẫn mở thông với khí quyển. Khí nén thoát ra khỏi các bầu phanh và guốc phanh được nhả ra. Đồng hồ đo áp suất có 2 kim được nối với đường ống chính cung cấp không khí vào bầu phanh và có nhiện vụ kiểm tra áp suất trong bầu phanh. Bình chứa không khí nén có lắp một van xả để xả nước ngưng tụ.

Ưu điểm : Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng, bố trí đơn giản, gọn nhrơmooc.

Nhược điểm : Độ an toàn thấp, độ tin cậy không cao. Nếu có một chỗ nào đó bị rò rỉ khí nén trên đường ống thì toàn bộ hệ thống phanh xe không làm việc được nữa.

Nhằm mục đích tăng cường sự tin cậy cho hệ thống phanh, trên nhiều ôtô có dùng cơ cấu dẫn động bằng khí nén có 2 dòng với 2 đường ống dẫn riêng biệt tới bầu phanh công tác bánh trước và bánh sau. Tuy nhiên nó có cấu tạo phức tạp và bố trí khó khăn hơn.

    3.3.2.Dẫn động bằng khí nén 2 dòng.

       3.3.2.1.Sơ đồ cấu tạo:

Hình 1.14 : Sơ đồ dẫn động phanh bằng khí nén hai dòng

   3.3.2.2.Nguyên lý làm việc:

     Khi chưa phanh : Khí nén được cấp từ máy nén 1 qua bộ điều chỉnh áp suất  3 đến bình chứa 4, qua van an toàn kép 6 đến các bình chứa khí nén 4 rồi tới tổng phanh khí 7, áp suất trong hệ thống được quy định bởi bộ điều chỉnh áp suất 3.

      Khi phanh: Người lái tác dụng lực lên bàn đạp, thông qua cơ cấu dẫn động điều khiển van phân phối mở ra. Khi đó, khí nén với áp suất cao đi từ bình chứa 4 qua đường ống dẫn, qua van phân phối 7, qua đường ống dẫn vào trong khoang của các xilanh phanh cầu trước và cầu sau, áp suất khí nén đẩy màng phanh và cần đẩy làm quay trục cam, cam quay đẩy guốc phanh cùng má phanh ép sát vào tang trống và thực hiện quá trình phanh.

     Khi thôi phanh: Người lái thôi tác dụng lực lên bàn đạp phanh, bàn đạp phanh được nhả ra, van phân phối đóng lại. Lúc đó khoang trong của các xilanh phanh thông với khí trời nên áp suất bị giảm đi, nhờ các lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh và bầu phanh kéo cam quay và guốc phanh cùng má phanh trở về vị trí ban đầu.

     Khi khởi hành: Người lái nhả cần phanh tay 5, qua cơ cấu dẫn động mở van phanh tay thông bình chứa với bình tích năng và ngăn bình tích năng với khí trời. Khi đó, khí nén từ bình chứa qua van phanh tay qua đường ống dẫn vào bình tích năng nén lò xo tích năng, nhả cần đẩy, nhờ các lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh và xi lanh phanh kéo cam quay và guốc phanh cùng má phanh trở về vị trí ban đầu và thực hiện quá trình thôi phanh tay.

      Khi dừng xe: Người lái kéo cần phanh tay 5, ngăn bình chứa với bình tích năng, và thông bình tích năng với khí trời. Lò xo tích năng được giải phóng đẩy màng phanh và cần đẩy làm quay trục cam, cam quay quay đẩy guốc phanh cùng má phanh ép sát vào tang trống và thực hiện quá trình phanh tay.

      Khi xảy ra hiện tượng hư hỏng hoặc rò rỉ một dòng nào đấy thì sẽ gây ra sự chênh lệch áp suất giữa 2 dòng, sự chênh lệch này làm cho pittông trung tâm của van an toàn kép dịch chuyển và đóng đường khí ra dòng đó, đảm bảo dòng còn lại vẫn hoạt động bình thường.

      Khi xảy ra hiện tượng hư hỏng cả hai dòng thì làm mất áp suất trong hệ thống khi đó lò xo tích năng  được giải phóng đẩy màng phanh và cần đẩy làm  quay trục cam, cam quay đẩy guốc phanh cùng má phanh ép sát vào tang trống và thực hiện quá trình phanh ngay lúc đó.    

          3.3.2.3.Ưu điểm và nhược điểm.

      *Ưu điểm: Với cách bố trí như trên, ngoài những ưu điểm của hệ thống phanh khí nói chung thì nó còn đảm bảo an toàn cho quá trình phanh xe. Nếu một trong hai dòng bị hỏng thì dòng còn lại vẫn hoạt động bình thường, đảm bảo cho xe có thể hoạt động trong khoảng thời gian nhất định nào đó.

      *Nhược điểm: Hệ thống phanh hai dòng có cấu tạo và cách bố trí hệ thống dẫn động phanh phức tạp hơn hệ thống phanh một dòng.

3.3.3. Ưu Nhược điểm của hệ thống phanh khí nói chung.

    * Ưu điểm : Hệ thống phanh khí có ưu điểm là lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ vì vậy nó được trang bị trên ôtô tải trọng lớn, có khả năng điều khiển hệ thống phanh rơmoóc bằng cách nối hệ thống phanh rơmooc với hệ thống phanh ôtô kéo. Dẫn động phanh bằng khí nén đảm bảo chế độ phanh rơmooc khác ôtô kéo do đó phanh đoàn xe được ổn định, khi rơmooc bị tách khỏi ôtô kéo thì rơmooc sẽ bị phanh một cách tự động. Ngoài ra hệ thống phanh khí là có khả năng cơ khí hoá quá trình điều khiển ôtô và có thể sử dụng khí nén cho các bộ phận làm việc như hệ thống theo loại khí v..v

* Nhược điểm : Hệ thống phanh khí có nhược điểm là số lượng các cụm khá nhiều, kích thước và trọng lượng chúng khá lớn, giá thành cao. Độ nhạy của hệ thống dẫn động phanh khí nén kém, do vậy thời gian chậm tác dụng lớn.

     3.4. Dẫn động liên hợp thuỷ khí :

             3.4.1. Sơ đồ cấu tạo dẫn động phanh thuỷ khí .

Hình 1.15 : Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ  khí

Trong đó :

   3.4.2. Nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm :

Dẫn động khí nén đảm bảo tính năng điều khiển của hệ thống dẫn động, còn dẫn động thuỷ lực đảm nhận chức năng bộ phận chấp hành. Phần khí nén gồm có : tổng van phanh 1 kết hợp với những cơ cấu tuỳ động kiểu pittông và xilanh 4 và 6, nối với nhau bằng đường ống 3 và với ngăn dưới của tổng van 1. Ngăn trên của tổng van thông qua đường ống dẫn 2 phanh khí nén của rơmooc. Áp suất khí nén tác động lên các pittông ở trong hai xilanh tạo lực đẩy các pittông các xi lanh thuỷ lực khí 4 và 6. Phần thuỷ lực dẫn động gồm 2 đường dẫn dầu độc lập, xi lanh chính 4 nối với bốn xi lanh công tác 8 bằng các đường ống dẫn. Xi lanh công tác này tác động lên guốc phanh 8 và 10 ở cầu giữa và trước, xilanh chính 6 tác động lên hai guốc phanh 12 nhờ xi lanh công tác11.

   *Ưu điểm: Đảm bảo độ nhạy cao, phanh đồng thời được tất cả các bánh xe, điều khiển nhẹ nhàng. Đồng thời đảm bảo được khả năng tuỳ động và khả năng điều khiển phanh rơmooc .

   *Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, giá thành cao, toàn bộ hệ thống phanh ngừng làm việc khi hệ thống khí nén hỏng, khối lượng chăm sóc tăng lên và phức tạp. Đặc biệt hiệu quả sử dụng giảm khi ở nhiệt độ thấp, do đó nó ít được áp dụng trên các ôtô.

    IV.NHẬN XÉT :

Qua phần giới thiệu tổng quan về hệ thống phanh. Chúng ta có thể thấy được  sự áp dụng phanh cho ôtô rất đa dạng và mỗi một kết cấu, loại dẫn động lại có một ưu nhược điểm riêng và nó phù hợp cho từng loại xe : Như xe con chủ yếu là phanh đĩa, xe tải chủ yếu là phanh guốc, xe con và xe tải nhỏ thì hệ thống phanh được dẫn động bằng dầu, còn xe tải lớn và trung bình thì được dẫn động bằng khí nén.

 Với nhiệm vụ đề tài đã được giao và từ những ưu điểm, phạm vi ứng dụng của hệ thống phanh trên ôtô, chúng ta nhận thấy rằng việc áp dụng kết cấu phanh guốc dẫn động khí nén trên các ôtô vận tải cỡ lớn, đặc biệt có kéo rơmooc là hợp lý.

Sau đây là những đặc điểm chung của hệ thống phanh trên xe tham khảo, từ đó đưa ra sự lựa chọn thiết kế, tính toán  hệ thống phanh theo yêu cầu đặt ra.

      CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH

XE THAM KHẢO

I. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA XE KAMAZ 5320.

 II. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG PHANH XE KAMAZ 5320 :

 Ôtô và ôtô kéo rơmooc KAMAZ được trang bị bốn hệ thống phanh độc lập, đó là : Hệ thống phanh công tác, phanh dự phòng, phanh dừng và phanh phụ. Tuy rằng có những phần tử chung nhưng làm việc độc lập và bảo đảm hiệu quả cao khi phanh trong mọi điều kiện vận hành. Ngoài ra, ôtô còn được trang bị cơ cấu dẫn động nhả phanh sự cố, đảm bảo khôi phục chuyển động của ôtô (của đoàn ôtô kéo rơmooc) khi nó bị tự động phanh vì hở khí nén, trang bị hệ thống tín hiệu sự cố về các đồng hồ kiểm tra cho phép theo dõi hoạt động của cơ cấu dẫn động bằng khí nén.

2.1. Hệ thống phanh công tác:

Hệ thống phanh công tác dùng để giảm tốc độ chuyển động của ôtô hoặc để dừng hẳn ôtô. Các cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác được lắp trên toàn bộ 6 bánh của ôtô. Cơ cấu dẫn động của hệ thống phanh công tác thuộc loại hai dòng sử dụng khí nén, nó điều khiển hoạt động của các cơ cấu phanh tách riêng của cầu trước và cầu sau của xe. Cơ cấu dẫn động được điều khiển bằng bàn đạp liên kết cơ khí với tổng van phanh. Bộ phận chấp hành cơ cấu dẫn động thuộc hệ thống phanh công tác là các bầu phanh.

2.2. Hệ thống phanh dự phòng:

Hệ thống phanh dự phòng dùng để giảm từ từ tốc độ hoặc dừng hẳn khi ôtô đang chuyển động mà hệ thống phanh công tác bị hỏng hoàn toàn hoặc một bộ phận nào đó.

2.3. Hệ thống phanh dừng :

Đảm bảo phanh ôtô khi đã đứng yên trên bề mặt nằm ngang cũng như khi ôtô đỗ ở khoảng dốc và khi vắng mặt người lái. Hệ thống phanh dừng trên ôtô KAMAZ được làm thống nhất với hệ thống phanh dự phòng và muốn cài phanh dừng, cần phải chuyển tay gạt của van phanh tay vào vị trí hãm ngoài cùng (bên trên).

Vậy xe ôtô KAMAZ, các cơ cấu phanh cầu sau được làm chung cho các hệ thống phanh công tác, hệ thống phanh dự phòng và hệ thống phanh dừng.

2.4. Hệ thống phanh phụ :

Hệ thống phanh phụ của ôtô dùng để giảm tải và nhiệt độ cho các cơ cấu phanh của hệ thống phanh công tác. Hệ thống phanh phụ trên ôtô KAMAZ là phanh động cơ chậm dần, khi cài phanh này thì các ống xả của động cơ bị đóng lại và ngắt tiếp nhiên liệu vào động cơ.

 2.5. Hệ thống nhả phanh sự cố :

  Hệ thống này dùng để nhả bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo khi bộ tích luỹ tự động làm việc và dừng ôtô vì rò khí nén trong cơ cấu dẫn động. Ngoài cơ cấu dẫn động bằng khí nén còn có các vít nhả phanh sự cố trong cả bốn bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo, do đó còn có thể nhả phanh bằng hệ thống cơ.

 2.6. Hệ thống tín hiệu sự cố và kiểm tra :

Hệ thống tín hiệu sự cố và kiểm tra gồm có hai phần :

a)    Hệ thống tín hiệu ánh sáng và âm thanh về hoạt động của các hệ thống phanh và các cơ cấu dẫn động của chúng. Trên các điểm khác nhau của cơ cấu dẫn động khí nén có lắp các cảm biến điện – khí nén, các cảm biến này sẽ đóng mạch điện của đèn “tín hiệu dừng” khi một trong bất kỳ các hệ thống phanh  hoạt động, trừ hệ thống phanh phụ. Các cảm biến giảm áp suất được lắp trong các bình chứa của cơ cấu dẫn động và khi áp suất giảm quá mức quy định thì chúng sẽ đóng mạch các đèn tín hiệu lắp trên bảng đồng hồ của ôtô cũng như đóng mạch tín hiệu âm thanh.

b)    Các van của các đầu ra kiểm tra nhằm để chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của cơ cấu dẫn động phanh khí nén cũng như trích khí nén (nếu cần thiết). Trên ôtô kéo KAMAZ còn có lắp bộ thiết bị để điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc với cơ cấu dẫn động một dòng và hai dòng. Vì có cơ cấu dẫn động này mà các ôtô kéo có thể liên hợp với bất kì một loại rơmooc nào có trang bị cơ cấu dẫn động khí nén của các cơ cấu phanh.

III.  ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG PHANH XE KAMAZ 5320 .

        3.1. Cơ cấu phanh :

3.1.1.Sơ đồ cấu tạo .

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phanh

   3.1.2.Nguyên lý làm việc .

Cơ cấu phanh kiểu tang trống được lắp trên tất cả 6 bánh của ôtô, cụm chính của cơ cấu phanh lắp trên mâm phanh  2 nối cứng với mặt bích cầu. Các tấm ma sát 9 có cấu tạo hình lưỡi liềm tương ứng với đặc tính mài mòn của chúng và được lắp lên hai guốc phanh 7, các guốc phanh này tựa tự do lên các bánh lệch tâm của chốt 1 lắp trên mâm phanh 2. Chốt các guốc phanh cùng với các mặt tựa lệch tâm cho phép địng tâm đúng các guốc phanh so với trống phanh khi lắp ráp các cơ cấu phanh. Trống phanh được bắt chặt bằng năm bulông lên moayơ bánh xe. Khi phanh, cam ép 11 sẽ doãng các guốc phanh ra và chúng ép lên mặt trong của trống phanh. Giữa cam ép 11 và guốc phanh 7 có lắp con lăn 12 nhằm giảm ma sát và tăng hiệu quả phanh. Bốn lò xo hồi vị 8 trả guốc phanh trở về vị trí nhả phanh. Cam ép 11 quay được trên giá cam ép bắt chặt lên mâm phanh  bằng các bulông. Bầu phanh cũng được lắp trên giá cam ép này. Ở đầu mút trục cam ép có lắp tay đòn điều chỉnh 13 kiểu trục vít và được liên kết với cần bầu phanh nhờ có đĩa và chốt. Tấm chắn được bắt chặt bằng bulông lên gía đỡ bảo vệ cho cơ cấu phanh không bị bụi bẩn lọt vào .

3.2. Tay đòn điều chỉnh  khe hở :

Dùng để giảm khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh bởi vì khe hở này ngày càng tăng lên do các tấm ma sát bị mài mòn. Cấu tạo của tay đòn điều chỉnh được thể hiện như sau:Tay đòn điều chỉnh có thân 3 bằng thép và ống lót . Trong thân có bánh răng vít vô tận có các lỗ then hoa để lắp lên cam ép và trục vít có ép trục 5. Thiết bị hãm dùng để định vị trục vít, thiết bị này có viên bi 8 có thể chui vào được lỗ tròn trên trục 5 của trục vít dưới tác động của lò xo 7 được tỳ một đầu lên bulông hãm 6.

Nắp 1 được bắt chặt lên thân 3 của tay đòn, giữ cho bánh răng không bị rơi. Khi quay trục 5 (quay qua đầu vuông) thì trục vít quay bánh 2 và cùng với nó thì cam ép cũng quay làm doãng các guốc phanh để giảm bớt khe hở giữa các guốc phanh và trống phanh. Trước khi điều chỉnh cần phải nới bulông 6 ra khoảng 1-2 vòng, sau khi điều chỉnh xong, cần phải xiết chặt.

IV. HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG PHANH XE KAMAZ 5320.

 4.1. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống dẫn động phanh xe KAMAZ5320 :

Trong đó:

*Nguyên lý làm việc:

Nguồn cung cấp khí nén trong hệ dẫn động là máy nén khí 9. Bộ điều chỉnh áp suất 11, bộ bảo hiểm chống đóng băng 12 và bình chứa ngưng tụ 20 tạo thành phần cung cấp của hệ dẫn động. Từ đây, không khí đã được lọc sạch, được tiếp dưới áp suất quy định và với số lượng cần thiết vào những phần còn lại của hệ thống dẫn động phanh khí nén và tới các nguồn tiêu thụ khí nén khác, hệ thống dẫn động phanh khí nén được chia ra thành các dòng độc lập ngăn cách lẫn nhau bởi các van bảo vệ. Mỗi dòng hoạt động không phụ thuộc vào các dòng khác, kể cả khi có sự hỏng hóc. Hệ thống dẫn động phanh khí nén có 5 dòng được ngăn cách nhau bởi một van bảo vệ kép và một van bảo vệ ba nhánh.

ØDòng I : Dòng I dẫn động các cơ cấu phanh công tác cầu trước gồm có một phần của van bảo vệ ba nhánh 17, bình chứa 24 với sức chứa 20 lít có khoá xả nước ngưng đọng và cảm biến 18 báo giảm áp suất trong bình chứa, một phần áp kế hai kim 5, khoang dưới của tổng van phanh 16, van 7 kiểm tra lối ra (C), van hạn chế áp suất 8, hai bầu phanh 1, các cơ cấu phanh ở cầu trước của xe và các ống dẫn và ống mềm nối giữa các thiết bị này.

Ngoài ra, trong dòng I còn có ống dẫn từ khoang dưới của tổng van 16 đến  các van điều khiển các hệ thống phanh rơmooc.

Ø Dòng II : Dòng II dẫn động  các cơ cấu phanh công tác thuộc cầu sau của ôtô gồm có : Một phần van bảo vệ ba nhánh 17, hai bình chứa 22 với sức chứa tổng cộng là 40 lít, các van 19 để xả nước ngưng và cảm biến giảm áp suất 18 trong bình chứa, một phần áp kế kim 5, khoang trên của tổng van phanh 16, van kiểm tra cửa ra (D) của bộ điều hoà lực phanh 30 có phần tử đàn hồi, bốn bầu phanh 26, còn có các ống dẫn và ống mền nối giữa các thiết bị này. Trong dòng điều khiển này còn có đường dẫn từ khoang trên tổng van 16 đến van 31 điều khiển phanh rơmooc.

Ø Dòng III : Dòng III dẫn động hệ thống phanh dự phòng, phanh dừng và phanh rơmooc gồm có : Một phần van bảo vệ kép 13, hai bình chứa 25 với sức chứa là 40 lít có khoá 19 để xả nước ngưng và cảm biến giảm áp suất trong bình chứa 18, van tăng tốc 29, một phần van thông hai dòng 32, bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo 28 của các bầu phanh 28, cảm biến giảm áp suất 27 của bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo, van 31 điều khiển các cơ cấu phanh rơmooc, van đơn bảo vệ 35, ba khoá ngắt 37 của ba đầu liên kết, đầu nối 38 kiểu A của cơ cấu dẫn động một dòng của các cơ cấu phanh thuộc rơmooc và hai đầu nối 39 kiểu “ẽaậỡ”của cơ cấu dẫn động hai dòng trong cơ cấu phanh rơmooc, cảm biến điện khí nén “bật tín hiệu phanh”, có các đường khí và các ống mềm  nối giữa các thiết bị này.

Ø Dòng IV: Đây là dòng của cơ cấu dẫn động hệ thống phanh phụ và các đối tượng tiêu thụ khác không có bình chứa riêng, nó bao gồm : Một phần van bảo vệ kép 13, khoá khí nén 4, hai xilanh 23 của cơ cấu dẫn động bướm điều tiết, xilanh 10 của cơ cấu dẫn động tay đòn dừng động cơ, cảm biến điện khí nén 14, các ống dẫn và ống mềm nối giữa các thiết bị này.

     Khí nén từ dòng IV của cơ cấu dẫn động thuộc hệ thống phanh phụ được dẫn tới các đối tượng tiêu thụ bổ sung (không thuộc các hệ thống phanh ) như : Tín hiệu khí nén, bộ tăng áp khí nén thuỷ lực của bộ trợ lực của ly hợp, cơ cấu điều khiển các thiết bị của trục truyền động …vv.

Ø Dòng V: Dòng V dẫn động nhả phanh sự cố không có bình chứa riêng và các bộ thừa hành. Nó có một phần van bảo vệ 17, van khí nén 4, một phần van thông hai dòng 32, các ống dẫn, các ống mềm giữa các thiết bị trên .

Ø Các cơ cấu dẫn động phanh khí nén của xe kéo và rơmooc được liên kết bởi ba đường dẫn : đường dẫn của cơ cấu dẫn động hai dòng, nó nuôi và điều khiển (phanh) các đường dẫn của cơ cấu dẫn động một dòng. Trên các xe kéo rơmooc các đầu nối 38 và 39 nằm ở đầu mút các ống mềm của các đường dẫn nói trên và được bắt chặt lên giá đỡ. Trên các ôtô kéo các đầu nối 38,39 được lắp trên dầm ngang sau của khung ôtô. Để tăng cường khử ẩm trong phần cung cấp của hệ thống dẫn động phanh của ôtô KAMAZ 5320, trên đoạn máy nén đến bộ điều chỉnh áp suất có lắp thêm bộ khử ẩm ở trên dầm ngang thứ nhất của khung ôtô.

Ø Cũng nhằm mục đích này trên tất cả các mẫu ôtô KAMAZ, trên đoạn từ bộ bảo hiểm chống đóng băng đến các van bảo vệ có lắp bình chứa ngưng tụ với sức chứa 20 lít. Để theo dõi hoạt động của hệ thống dẫn động phanh khí nén và để phát tín hiệu báo kịp thời về trạng thái của nó và những hư hỏng xảy ra, trên bảng đồng hồ đo trong khoang lái có lắp 5 đèn tín hiệu, áp kế hai kim chỉ áp suất khí nén trong các bình chứa của các dòng I và II, máy “con ve” phát tín hiệu về giảm áp suất sự cố của khí nén trong các bình chứa ở bất kỳ dòng nào của cơ cấu dẫn động phanh.

   4.2.Cơ cấu phanh phụ:

Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh phụ

Trong các ống của ống giảm thanh có lắp thân 1 và bướm điều tiết 3 bắt chặt trên trục 4. Trên trục của bướm điều tiết còn có lắp cần chuyển hướng 2 liên kết với cần của xilanh khí nén. Cần 2 và bướm điều tiết nối với nó có hai vị trí. Hốc trong của thân có dạng hình cầu. Khi ngắt hệ thống phanh phụ, bướm điều tiết 3 nằm dọc theo luồng đi của khí thải. Khi cài phanh, nó nằm chắn vuông góc với luồng khí thải tạo nên một sự đối áp nào đó trong các ống xả, đồng thời ngừng tiếp nhiên liệu cho động cơ.

4.3. Máy nén khí:

Xe KAMAZ dùng máy khí kiểu pittông, hai xilanh, nén một bậc. Máy nén khí lắp trên mặt mút trước của cacte bánh đà động cơ. Cơ cấu dẫn động của máy nén làm việc từ trục khuỷu động cơ qua các bánh răng của cơ cấu dẫn động của các tổng thành. Không khí từ ống nạp của động cơ đi vào các xilanh máy nén qua van lá nạp ở đỉnh xilanh. Khối xilanh và nắp được làm mát bằng chất lỏng dẫn từ hệ thống làm mát của động cơ. Áp suất đẩy dầu nhờn qua vật bít kín mặt mút từ đường dẫn dầu của động cơ đến mặt mút sau của trục khuỷu máy nén vào theo các rãnh của trục khuỷu đến các ổ thanh truyền.

Hình2.5: Sơ đồ cấu tạo máy nén khí

Khi áp suất trong hệ thống khí nén đạt (7 ¸ 7,5 KG/cm²), bộ điều chỉnh áp suất sẽ thông đường dẫn cao áp với khí quyển nhằm ngừng tiếp không khí vào hệ thống khí nén. Khi áp suất không khí trong hệ thống khí nén giảm xuống đến 6,2- 6,5 KG/cm² thì bộ điều chỉnh đóng lối ra khí quyển và máy nén lại nén không khí vào hệ thống khí nén.

    4.4. Bộ làm mát và khử ẩm.

Bộ làm mát và khử ẩm dùng để làm nguội không khí từ máy nén chuyển tới, tách nước và tự động xả nước ra ngoài phần cung cấp của hệ thống dẫn động.

Khí từ máy nén được chuyển đến cửa II vào ống làm mát bằng nhôm có gân (bộ tản nhiệt) 1, ở đây, khí luôn luôn được làm mát bằng luồng không khí thổi ngược chiều. Sau đó không khí theo các đĩa dẫn hướng ly tâm của máy dẫn hướng 4 đi qua lỗ của vít rỗng 3 trong thân 2 đến lối ra I và đi đến hệ thống dẫn động phanh khí nén. Nước được thải ra nhờ hiệu ứng nhiệt động, nó chảy qua bộ lọc 5 và đọng lại ở đáy nắp 7. Khi bộ điều chỉnh làm việc, áp suất trong bộ khử ẩm giảm xuống, lúc này, màng 6 dịch chuyển lên trên, van 8 xả nước đọng được mở, khi đó nước cùng dầu ngưng tụ được chuyển ra ngoài qua lối III.   

Hình2.6: Sơ đồ cấu tạo bộ khử ẩm

     4.5.Bộ điều chỉnh áp suất:

Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo bộ điều chỉnh áp suất

Dùng để điều chỉnh áp suất khí nén trong hệ thống khí nén, phòng ngừa hiện tượng quá tải vì áp suất dư cho hệ thống khí nén, ngoài ra còn khử nước và dầu cho khí nén, bơm các bánh xe.

Khí nén từ máy nén đi qua cửa ra IV của bộ điều chỉnh, bộ lọc 2, rãnh 11vào rãnh vòng 8. Qua van một chiều 9, khí nén đi đến cửa ra II và sau đó vào các bình chứa hệ thống khí nén của ôtô. Đồng thời, khí nén theo rãnh 7 vào hốc E chứa pittông 6 được ép bằng lò xo cân bằng 5. Lúc này, van thải 4 liên kết hốc B ở dưới pittông giảm tải 12 với khí quyển qua cửa I được mở, còn van nạp 10 để cho khí nén đi vào hốc B thì lại đóng dưới tác động của lò xo. Cũng dưới tác động của lò xo, van giảm tải 1 lúc này cũng đóng. Trong trạng thái này, bộ điều chỉnh được chứa đầy khí nén từ máy nén dẫn tới khi áp suất trong hốc E bằng 7 ¸ 7,5 KG/cm² thì pittông 6 thắng lực ép của lò xo cân bằng 5 để dịch chuyển lên trên, van 4 đóng lại, van 10 mở ra và khí nén từ hốc E đi vào hốc B.

Dưới tác động của khí nén, pittông giảm tải 12 dịch chuyển xuống dưới, van giảm tải 1 mở ra và khí nén từ máy nén qua cửa III đi ra ngoài khí quyển cùng với nước ngưng tụ ở trong hốc. Lúc này, áp suất trong rãnh vòng 8 giảm và van một chiều 9 đóng. Như thế máy nén làm việc ở chế độ giảm tải không có đối áp. Khi nào áp suất ở cửa II và hốc E giảm xuống đến 6,2 ¸ 6,5 KG/cm² thì dưới tác động của lò xo 5, pittông 6 dịch chuyển xuống dưới, van 10 đóng lại còn van 4 thì mở ra thông hốc B với khí quyển qua cửa I. Lúc này, pittông giảm tải 12 dịch chuyển lên trên do tác động của lò xo và máy tiếp tục nén không khí vào hệ thống khí nén. Van giảm tải 1 còn làm nhiệm vụ của van bảo hiểm. Nếu bộ điều chỉnh không làm việc ở áp suất (7 ¸7,5 KG/cm² ) thì van 1 sẽ mở sau khi thắng sức ép của lò xo bản thân và lò xo của pittông 12. Van 1 mở khi áp suất đạt (10 ¸ 13 KG/cm²). Điều chỉnh áp suất mở bằng cách thay đổi số lượng miếng đệm lắp dưới lò xo của van. Để đấu với các thiết bị sử dụng khí nén khác, bộ điều chỉnh áp suất có lối ra IV qua bộ lọc 2. Lối ra này được đóng bằng nút ren 3.

Ngoài ra, còn có van trích không khí để bơm lốp ôtô, van này được đóng bằng mũ 15. Khi vặn ống nối ở đầu ống mềm vào để bơm lốp xe, van chìm xuống và mở cho khí nén đi vào ống mền và đóng lối không cho khí nén đi vào hệ thống khí nén. Trước khi bơm lốp xe, cần phải hạ áp suất trong các bình chứa xuống tương ứng với  áp suất bật bộ điều chỉnh, bởi vì khi ở hành trình không tải, không được tiến hành trích không khí.            

4.6.Van bảo vệ kép:

Dùng để chia đường dẫn chính từ máy nén thành hai dòng độc lập, nhằm tự động tách một dòng nào đó khi nó bị hở và bảo quản khí nén trong cả hai dòng khi đường dẫn chính bị hở. Van bảo vệ kép được lắp trong dầm dọc phải của khung xe và được nối với ống dẫn đi từ bình chứa ngưng tụ tương ứng với mũi tên trên thân van chỉ hướng chuyển động của khí nén. Thân nhôm 11 có ba cửa ra. I – Từ máy nén khí ; II, III - đi vào hai đường dòng. Các vòng đệm điều chỉnh 8 dùng để điều chỉnh lực của lò xo 1, xác định áp suất của khí nén khi

ngắt đường dòng bị hỏng. Pittông trung tâm 10 được giữ ở vị trí giữa bởi các lò xo 3, các lò xo nằm giữa các nắp 7 và các vòng đệm tựa 4. Khí nén từ máy nén đến cửa I, mở van một chiều 12 và đến các cửa ra II và III của các dòng riêng biệt thuộc hệ thống khí nén. Khi áp suất trong các cửa ra II và III đạt bằng áp suất ở cửa I thì van 12 đóng lại. Giả sử dòng có ống dẫn nối với cửa ra II bị hở, lúc đó áp suất ở cửa này sẽ giảm xuống, pittông  trung tâm 10 cùng với van một chiều 12 sẽ dịch chuyển về phía cửa ra II, vì sự chênh lệch áp suất giữa cửa này với hai cửa I và III. Van dưới 12 đóng lại và ép lên pittông chặn 14 và dịch chuyển nó xuống dưới. Hành trình của pittông trung tâm 10 được hạn chế bởi cữ hãm trên nắp 7 . Lúc này, khí nén từ máy nén khí qua cửa I chỉ khi đường dòng nối với cửa ra III chứ không đi vào dòng bị hỏng nối với II. 

Nếu áp suất khí nén dẫn đến cửa III tăng quá mức quy định, thì van dưới 12 mở cho khí nén thừa đi vào cửa II, vào dòng bị hỏng. Nếu trong quá trình phanh, khí nén trong một dòng nào đó bị chi phí nhiều hơn ở đường dòng kia thì sau đó, dòng có áp suất bé hơn sẽ được tiếp khí nén vào trước. Dòng kia sẽ được tiếp khí nén khi nào áp suất trong dòng thứ nhất tăng đến mức quy định.

 4.7.Tổng van phanh:

Dùng để điều chỉnh các cơ cấu chấp hành của dẫn động hai dòng thuộc hệ thống phanh công tác của ôtô.

Tổng van được lắp trên giá bắt chặt lên phía trong dầm trái dọc khung xe bằng bốn bulông. Tổng van được điều khiển bằng cơ cấu dẫn động cơ khí từ bàn đạp phanh. Không khí được thải ra khỏi khoá xuống phía dưới.

Cấu tạo của tổng van phanh :

Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo tổng van phanh

Các cửa I và II của tổng van được nối với các bình chứa của hai dòng riêng biệt của cơ cấu dẫn động thuộc hệ thống phanh công tác. Khí được dẫn từ các cửa III và IV vào phanh công tác. Khí tác dụng lực lên bàn đạp phanh, lực được truyền qua hệ thống các tay đòn và thanh kéo của cơ cấu dẫn động, lên tay đòn 10 và sau đó qua con đội 11, đĩa và phần tử đàn hồi 6 lên pittông tuỳ động 5đầu tiên đóng lỗ xả của van 4 thuộc khoang trên tổng van và sau đó tách van 4 ra khỏi đế ở trong thân trên để mở lối cho khí nén từ cửa II vào cửa III và sau đó dến cơ cấu chấp hành của một trong các dòng. Áp suất ở cửa III tiếp tục tăng cho đến khi nào lực đè lên tay đòn 10 cân bằng với lực tạo ra áp suất trên pittông trên 5. Và như thế, hoạt động tuỳ động được xảy ra trong khoang trên của tổng van. Đồng thời, khi áp suất tăng lên ở cửa III thì khí nén qua lỗ A đi vào hốc B ở dưới pittông lớn 3 đóng lỗ xả của van 17 và tách nó ra khỏi đế trong thân dưới. Khí nén từ cửa I đi vào cửa IV và sau đó đến các cơ cấu chấp hành của dòng khác trong hệ thống phanh công tác.

Đồng thời, khi áp suất ở cửa IV tăng lên, áp suất dưới của pittông 2 và 17 cũng tăng lên, do đó cân bằng với lực tác động lên pittông 3 từ phía trên. Vì vậy, áp suất cũng ngừng tăng ở cửa IV, áp suất này tương ứng với lực tác dụng lên tay đòn của tổng van.Và như thế, hoạt động tuỳ động được xảy ra trong khoang dưới của tổng van. Khi khoang trên của tổng van bị hỏng, khoang dưới được điều khiển bằng phương pháp cơ khí qua vít cấy 12 và con đội 17 của pittông nhỏ 2 và hoạt động bình thường.

Khi khoang dưới bị hỏng, khoang trên vẫn làm việc như bình thường .

Cơ cấu dẫn động tổng van phanh thuộc loại cơ khí dùng để truyền lực tác động từ chân người lái qua hệ thống các thanh kéo và tay đòn lên tay đòn của tổng van.

    4.8. Van điều khiển hệ thống phanh dừng:

Hình 2.10: Sơ đồ cấu tạo van điều khiển hệ thống phanh dừng

 Van điều khiển hệ thống phanh dừng dùng để điều khiển các bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo của cơ cấu dẫn động các hệ thống phanh dừng và phanh dự phòng. Van được lắp đặt bằng hai bulông lên đáy động cơ ở bên trong buồng lái, bên phải chỗ ngồi của người lái. Khi phanh, không khí đi từ van ra ngoài theo ống dẫn nối với cửa ra khí quyển của van.

Cấu tạo của van điều khiển hệ thống phanh dừng được trình bày trên hình vẽ. Khi ôtô chuyển động, tay gạt  của van nằm ở vị trí biên dưới và khí nén từ bình chứa của hệ thống dẫn động thuộc các hệ thống phanh dừng và phanh dự phòng được dẫn vào cửa I. Dưới tác động của lò xo 11, cần 18 nằm ở vị trí bên dưới, còn van 6 thì dưới tác động của lò xo 4 mà ép lên đế xả của cần 18. Khí nén qua lỗ trong pittông 5 đi vào hốc A, sau đó qua đế nạp của van 6 lắp ở đáy pittông 5 để đi vào hốc B, tiếp đến theo rãnh thẳng đứng trong thân III và sau đó đến bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo của hệ thống dẫn động.

Khi quay tay gạt, mũ dẫn hướng 14 sẽ quay cùng với nắp 17. Khi trượt theo bề mặt xoắn của vòng xoắn trên van, mũ 14 sẽ chuyển dịch lên trên và kéo theo cả cần 18. Đế của cần 18 tách ra khỏi van 6 và dưới tác động của lò xo 4, van dịch chuyển lên trên hết cỡ vào đế của pittông 5.

Vì thế, khí nén ngừng tiếp từ cửa I sang cửa III. Khí nén tiếp tục đi từ cửa III qua đế xả  nằm trên cần 18 đã được mở ra và qua lỗ trung tâm của van 6 sang cửa khí quyển II cho đến khi nào áp suất không khí trong hốc A ở dưới pittông 5  chưa thắng được lực của lò xo cân bằng 8 và áp suất không khí ở phía dưới pittông trong hốc B. Khi thắng được lực ép của lò xo 8, pittông 5 cùng với van 6 chuyển động lên trên cho đến khi van tiếp xúc với đế xả của cần 18, sau đó ngừng xả. Và như thế, hoạt động tuỳ động của van được thực hiện. Cữ hãm 22 của van có hình dáng đặc biệt, bảo đảm tự động trả tay gạt vào vị trí dưới khi thả nó ra. Chỉ khi ở vị trí biên trên, chốt định vị 21 của tay gạt  mới ăn vào miệng cắt đặc biệt của cữ hãm 22 và định vị tay gạt. Khi đó, không khí từ cửa III đi hoàn toàn vào cửa thông với không khí quyển II bởi vì pittông 5  tì vào đĩa 10 của lò xo 8 và van 6 không chạm tới đế xả của cần 18. Muốn nhả phanh các bộ tích luỹ năng lược kiểu lò xo, cần phải kéo tay gạt theo chiều hướng tâm, lúc này chốt định vị 21 ra khỏi rãnh của cử hãm 22 và tay gạt tự do trở về vị trí dưới.

4.9. Khoá khí nén :

    Điều khiển bằng nút bấm dùng để tiếp hoặc ngắt khí nén.Trên ôtô KAMAZ có lắp hai khoá như thế. Một khoá điều khiển hệ thống nhả phanh sự cố của các bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo, khoá thứ hai để điều khiển các xilanh khí nén của hệ thống phanh phụ. Cấu tạo của khoá khí nén được trình bày hình 2.11. Trên cửa thông ra khí quyển II của khoá khí nén có lắp bộ lọc 3 nhằm ngăn không cho bụi bẩn lọt vào trong khoá. Khí nén đi qua cửa I để vào khoá khí nén. Khi ấn nút 8, con đội 9 dịch chuyển xuống dưới và đè đế xả của nó lên van 15 để tách cửa III ra khỏi cửa thông ra khí quyển II. Sau đó con đội 9 ép van 15 ra khỏi đế nạp của thân và mở lối cho khí nén từ cửa I đi vào cửa III và sau đó đi qua đường dẫn chính đến cơ cấu chấp hành.

  Khi nhả nút 8 con đội 9 quay trở về vị trí trên do tác động của lò xo 13. Lúc này van 15 đóng lỗ trong thân 2 để ngừng tiếp khí nén vào cửa III, còn đế của con đội 9 tách ra khỏi van 15 và thông cửa III với cửa khí quyển II. Khí nén từ cửa III qua lỗ A trong con đội 9, qua cửa II rồi đi vào khí quyển.

 4.10.Van hạn chế áp suất :

Dùng để giảm áp suất trong các bầu phanh của trục trước ôtô khi phanh với cường độ thấp, cũng như để xả nhanh không khí ra khỏi các bầu phanh khi nhả phanh.

Hình 2.12: Sơ đồ cấu tạo van hạn chế áp suất

   Cửa ra khí quyền III ở phần dưới của thân 8 được đóng bằng van cao su 7 nhằm ngăn không cho bụi lọt vào thiết bị và được bắt chặt lên thân bằng đinh tán. Khi phanh, khí nén từ tổng van được dẫn vào cửa II và tác động lên pittông nhỏ 3 để dịch chuyển nó xuống dưới cùng với các van 4 và 6. Pittông 2 nằm yên ở vị trí cũ cho đến khi nào áp suất trên cửa II đạt đến mức được xác định bằng lực của lò xo cân bằng 1. Khi pittông 3 dịch chuyển xuống dưới van xả 6 đóng lại, còn van nạp 4 thì mở ra và khí nén từ cửa II đi đến cửa I và tiếp đó là đi đến các bầu phanh của cầu trước.

    Khí nén tiếp tục đi đến cửa I cho đến khi nào áp suất của nó trên mặt mút dưới của pittông 3 (pittông này có diện tích mặt dưới lớn hơn mặt trên) cân bằng với áp suất không khí từ cửa II tác động lên mặt mút trên và van 4 cũng chưa đóng lại. Như thế, ở cửa I áp suất được xác định tương ứng với tỷ lệ diện tích của mặt mút trên và mặt mút dưới của pittông 3. Sự liên hệ này được duy trì cho đến khi nào áp suất ở cửa II chưa đạt đến mức quy định, sau đó, pittông 2 cũng bắt đầu hoạt động, pittông này cũng dịch chuyển xuống dưới làm tăng lực tác động lên mặt trên của pittông 3. Khi áp suất ở cửa II tiếp tục tăng, độ chênh lệch áp suất trong các cửa II và I giảm xuống, còn khi đạt đến mức quy định, áp suất ở các cửa II và I cân bằng nhau. Đó là quá trình hoạt động tuỳ động ở trên toàn bộ phạm vi hoạt động của van hạn chế áp suất. Khi áp suất ở cửa II giảm xuống (nhả phanh), pittông 2 và 3 cùng với các van 4 và 6 dịch chuyển lên trên.Van nạp 4 đóng lại, còn van xả 6 mở ra và khí nén từ cửa I đi ra ngoài khí quyển qua cửa III.

       4.11. Bộ điều hoà lực phanh :

    Dùng để tự động điều chỉnh áp suất khí nén được dẫn đến các bầu phanh  của các cầu sau của ôtô KAMAZ khi phanh. Bộ điều hoà lực phanh được lắp trên giá và được bắt chặt lên dầm ngang của khung ôtô bằng các êcu. Tay đòn 20 được nối với các dầm của cầu sau ôtô qua đòn đứng, phần tử đàn hồi và đòn ngang bắt trên hai cầu. Bộ điều hoà được liên kết với các cầu sao cho độ chênh lệch của các cầu trong khi phanh trên đường gập gềnh và sự xoắn các cầu do ảnh hưởng của mômen phanh không tác động lên sự điều chỉnh các lực phanh. Bộ điều hoà được lắp ở phương thẳng đứng. Chiều dài vai tay đòn 20 và vị trí của nó khi trục được đỡ tải được trọn theo toán đồ đặc biệt phụ thuộc vào hành trình của hệ thống treo khi chất tải cho trục và sự liên kết của tải trọng trục ở trạng thái chất tải và không tải.

Hình 2.13: Sơ đồ cấu tạo bộ điều hoà lực phanh

Cấu tạo của bộ điều hoà lực phanh được biểu diễn trên hình 2.13. Khi phanh, khí nén từ tổng van được dẫn đến cửa I của bộ điều hoà và tác động lên phần trên của pittông 18 buộc nó dịch chuyển xuống dưới. Đồng thời, khí nén theo ống 1 đi vào dưới pittông 24, pittông này dịch chuyển lên trên và ép lên con đội 19, ngõng cầu 23, ngõng này cùng với tay dòn 20 nằm ở vị trí phụ thuộc vào giá trị của tải trọng trên trục cầu sau ôtô. Khi pittông 18 dịch chuyển xuống dưới, van 17 ép lên đế xả của con đội 19. Khi pittông 18 tiếp tục dịch chuyển, van 17 tách khỏi đế trong pittông và khí nén từ cửa I đi vào cửa II và sau đó đến các bầu phanh  của các cơ cấu phanh thuộc cầu sau  của xe.

Đồng thời, khí nén đi qua khe hở vòng giữa pittông 18 và ống dẫn hướng 22 vào hốc A ở bên dưới màng 21 và màng này bắt đầu ép lên pittông từ phía dưới. Khi áp suất ở cửa II đạt đến giá trị mà tỉ lệ của nó so với áp suất ở cửa I tương ứng với tỷ lệ diện tích tích cực của phía trên và phía dưới của pittông 18 thì pittông này dịch truyển lên trên trước thời điểm van 17 tiếp xúc lên đế nạp của pittông 18. Khí nén ngừng cấp từ cửa I đến cửa II. Như thế diễn ra hoạt động tuỳ động của bộ điều hoà. Diện tích tích cực của mặt trên pittông 18 mà khí nén tác động lên khi đi vào cửa I luôn luôn bất biến.

   Diện tích tích cực của mặt dưới pittông 18 mà khí nén tác động qua màng 21 khi đi qua cửa II thì luôn luôn thay đổi vì sự thay đổi của các vị trí tương hỗ giữa các cánh 11 của pittông di động 18 với miếng lót bất động 10. Vị trí tương quan giữa pittông 18 và miếng lót 10 phụ thuộc vào vị trí của tay đòn 20 và con đội 19 liên kết với nó qua ngõng 23. Còn vị trí của tay đòn 20 thì lại phụ thuộc vào độ võng của các nhíp, tức là phụ thuộc vào vị trí tương hỗ giữa các dầm của các cầu và khung ôtô. Tay đòn 20 cũng như ngõng 23 càng hạ xuống thấp bao nhiêu, thì pittông 18 càng hạ xuống bao nhiêu,do đó diện tích của cánh 11 càng tiếp xúc với màng 21 nhiều bấy nhiêu, có nghĩa là diện tích cực của phía dưới pittông 18 càng lớn bấy nhiêu.Vì thế, khi con đội 19 chiếm vị trí biên dưới (tải trọng trục tối thiểu) thì sự chênh lệch áp suất khí nén trong các cửa I và II lớn nhất. Còn khi con đội 19 chiếm vị trí biên trên (tải trọng trục tối đa) thì hai áp suất này cân bằng nhau. Bằng cách đó, bộ điều hoà lực phanh tự động duy trì áp suất khí nén ở cửa II tới các bầu phanh phụ thuộc vào mức độ tải trọng lên các cầu sau.

  Khi nhả phanh, áp suất ở cửa I giảm xuống. Pittông 18 dưới áp lực của khí nén tác động lên nó qua màng 21 từ phía dưới mà dịch chuyển lên trên và tách van 17 ra khỏi đế xả của con đội 19. Khí nén từ cửa II qua lỗ của con đội và cửa III đi vào khí quyển sau khi đẩy mép van cao su 4.

 4.12.Van tăng tốc :

   Dùng để giảm thời gian đưa cơ cấu dẫn động của hệ thống phanh phụ vào hoạt động nhờ giảm độ dài của đường dẫn nạp khí nén vào các bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo và xả không khí ở đây ra trực tiếp qua van tăng tốc vào khí quyển.Van được lắp ở phía trong dầm dọc của khung ôtô và ở vùng cầu sau của ôtô.

Cấu tạo của van tăng tốc :

Khí nén từ bình chứa được dẫn tới cửa III. Cửa IV được nối với đầu ra của van phanh tay, còn cửa I thì nối với bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo và thông với cửa khí quyển II qua van xả. Ôtô được phanh bằng bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo. Khi không khí từ van phanh tay được chuyển đến cửa IV thì nó đi vào khoang trên của pittông 3 vào buồng 2,

dưới tác động của khí nén, pittông 3 dịch

chuyển xuống dưới, lúc đầu nó đóng van xả 1 và sau đó mở van nạp 4. Các xilanh của bộ tích luỹ năng kiểu lò xo liên kết với cửa I được tiếp đầy khí nén từ bình chứa chuyển qua cửa III. Khi áp suất ở cửa I đạt mức tương ứng với áp suất ở cửa IV, pittông 3 dịch chuyển lên trên trước thời điểm đóng van nạp 4, dịch chuyển dưới tác động của lò xo 5. Khi áp suất trong đường dẫn điều khiển (ở cửa IV) giảm xuống, vì áp suất lớn ở cửa I nên pittông 3 dịch chuyển lên trên và tách ra khỏi van xả 1. Khí nén từ các bộ tích lũy năng lượng kiểu lò xo qua van xả 1, qua lỗ giữa trong thân 6 và đi ra ngoài khí quyển, ôtô được phanh lại.

4.13. Van thông hai dòng :

sau của xe.

Van hai dòng được lắp ở phía trong dầm dọc phải của khung ôtô, bên cạnh van tăng tốc. Van cần phải được đấu theo mũi tên ghi trên thân của nó. Khi khí nén  đến từ van tăng tốc, vật bít kín 1 dịch chuyển sang phải và hạ xuống đế trên thân 2, đóng cửa I lại. Đồng thời, cửa III liên kết với cửa II, khí nén đi vào bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo và ôtô được nhả phanh.

Khi khí nén được chuyển từ khoá khí nén nhả phanh sự cố vào cửa I, vật bít kín 1 dịch chuyển sang trái, hạ xuống đế trên nắp 3 và đóng cửa II. Đồng thời, cửa III thông với cửa I, khí nén cũng được chuyển vào bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo.

Khi khí nén cùng một lúc được dẫn đến cửa I và II, van chiếm vị trí trung gian và không cản trở cho khí đi đến cửa III và sau đó vào bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo.

4.14. Bầu phanh trước:

Dùng để biến đổi năng lượng khí nén thành công để đưa các cơ cấu phanh của các bánh trước ôtô vào hoạt động.

Cấu tạo của bầu phanh thuộc cầu trước của ôtô được trình bày trên hình 2.16.

Hình 2.16: Sơ đồ cấu tạo bầu phanh trước

 Màng 3 được ép giữa thân 8 của buồng và nắp 2 bằng vòng kẹp giằng 6 gồm có hai nửa vòng. Buồng được bắt chặt lên giá của cam ép bằng hai bulông 13 hàn lên bích lắp vào phía trong bầu. Đầu cuối của cần có đĩa ren 12 liên kết với tay đòn điều chỉnh. Hốc dưới màng thông với khí quyển qua lỗ tiêu nước ở trong thân 8 của buồng. Khi khí nén được tiếp vào buồng trước của màng 3, màng sẽ dịch chuyển sang phải và tác động lên cần 7. Khi nhả phanh, cần và cùng với nó là màng được trả về vị trí ban đầu dưới tác động của lò xo hồi vị.

4.15. Bầu phanh sau:

Dùng để đưa các cơ cấu phanh của các bánh xe thuộc cầu sau của ôtô vào hoạt động khi phanh các hệ thống phanh công tác, phanh dự phòng và phanh dừng.

Hình 2.17: Sơ đồ cấu tạo bầu phanh cầu sau

Các bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo cùng với các bầu được lắp lên các giá của các cam ép thuộc các cơ cấu phanh của cầu sau ôtô và được bắt chặt bằng hai êcu và bulông .

Khi phanh bằng hệ thống phanh công tác, không khí từ tổng van được dẫn vào khoang ở trên màng 16. Màng 16 võng xuống và tác động lên đĩa 1, đĩa này thông qua êcu và êcu hãm để dịch chuyển cần 18 và quay tay đòn điều chỉnh cùng với cam ép của cơ cấu phanh. Bằng cách đó các bánh sau cũng được phanh như khi phanh các bánh trước bằng bầu phanh bình thường.

Khi phanh bằng hệ thống phanh dự phòng hoặc phanh dừng, có nghĩa là khi dùng van phanh tay để xả khí ra khỏi khoang dưới pittông 5 thì lò xo 8 dãn ra và pittông 5 dịch chuyển xuống dưới. Ổ chặn 13 thông qua màng 16, tác động lên ổ chặn của cần 18, cần này khi dịch chuyển thì quay tay đòn điều chỉnh  cơ cấu phanh được liên kết với nó, ôtô được phanh lại.

Khi nhả phanh, khí nén đi vào khoang dưới pittông 5. Pittông cùng con đội 4 và ổ chặn 2 dịch chuyển lên trên, nó ép lò xo 8 và cho cần 18 của bầu phanh trở về vị trí ban đầu dưới tác động của lò xo hồi vị 17.

Khi có chỗ hở và giảm áp suất trong bình chứa của hệ thống phanh dừng thì không khí  từ khoang dưới pittông 5 qua cửa ra đi vào khí quyển qua phần bị hỏng của cơ cấu dẫn động và ôtô được tự động phanh bằng các bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo.

4.15.Van đơn bảo vệ :

Dùng để ngăn ngừa hiện tượng rò khí nén trong cơ cấu dẫn động khí nén các hệ thống phanh của ôtô kéo khi cơ cấu dẫn động khí nén của rơmooc bị hỏng.

                            Hình2.18: Sơ đồ cấu tạo van đơn bảo vệ

Khi áp suất trong cơ cấu dẫn động phanh của ôtô kéo bị giảm xuống vì rò khí trong cơ cấu dẫn động của rơmooc, thí dụ như khi bị đứt đường dẫn nối ôtô với rơmooc thì van bảo vệ sẽ tách các cơ cấu dẫn động phanh của ôtô và rơmooc ra khỏi nhau. Ngoài ra van đơn còn đóng không cho khí nén đi ra khỏi đường dẫn của rơmooc khi bị hở trong cơ cấu dẫn động phanh của ôtô kéo bằng cách tự động phanh rơmooc.

Van đơn bảo vệ được lắp trên ống dẫn của cơ cấu dẫn động phanh của rơmooc ở phần sau khung ôtô kéo và được đấu theo mũi tên trên thân van chỉ hướng đi của khí nén. Khí nén qua cửa I đi vào khoang A ở bên dưới màng 13 màng này được lò xo 7 và 8 thông qua pittông 6 ép lên đế định vị trên thân 1 nhằm đóng lối thông sang khoang B. Khi đạt đến áp suất mở định trước, khí nén thắng được lực nén của lò xo 7 và 8 nâng màng lên và đi vào khoang B, sau đó mở van một chiều 2 để sang cửa II. Khi áp suất của cửa I nhỏ hơn giá trị  quy định, màng 13 hạ xuống dưới tác động của lò xo 7 và 8 và tách hai cửa I và II. Lúc này van một chiều 2 đóng lại và ngăn khí nén đi ngược lại ( từ cửa II sang cửa I). Van bảo vệ này được điều chỉnh sao cho khí nén được đi vào cửa II  khi áp suất ở cửa I là 5,5 - 5,55 KG/cm² và van đóng khi áp suất ở cửa I giảm xuống bằng 5,45 KG/cm². Vít điều chỉnh 10 dùng để điều chỉnh  áp suất đóng, mở của van.

V. NHẬN XÉT CHUNG

Qua tìm hiểu tổng quan về hệ thống phanh trên ôtô nói chung và trên xe tham khảo (KAMAZ 5320). Chúng em nhận thấy rằng hệ thống phanh dẫn động khí nén trên xe KAMAZ 5320 này có thể đáp ứng được các yêu cầu cần có của một hệ thống phanh, đặc biệt nó có thể đáp ứng được việc kéo thêm rơmooc.

Với yêu cầu thiết kế hệ thống phanh trên xe tải có cỡ tương đương với xe KAMAZ 5320. Chúng em quyết định chọn những thông số cơ bản của hệ thống phanh này làm tham khảo để đi thiết kế một hệ thống phanh mới.  

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHANH CHÍNH

  3.1. XÁC ĐỊNH MÔMEN PHANH SINH RA Ở CÁC CƠ CẤU PHANH :

 Mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh của ôtô phải đảm bảo giảm tốc độ hoặc dừng ôtô hoàn toàn với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép. Ngoài ra còn phải đảm bảo giữ cho ôtô đứng ở độ dốc cực đại (mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh tay).

 * Xác định toạ độ trọng tâm của xe khi đầy tải, ở trạng thái tĩnh:

Hình 3.1: Sơ đồ đặt lực

Trọng lượng của xe khi đầy tải   : G = 15305 KG

Trọng lượng cầu trước khi có tải : G₁= Z₁= 4375 KG

Trọng lượng cầu trước khi có tải : G₂= Z₂= 10930 KG

Chiều dài cơ sở của xe                : L = 3850 mm = 3,85 m

Chiều cao trọng tâm                    : h_g = 1360 mm = 1,36 m

a, b - là khoảng cách từ trọng tâm của xe đến trục bánh xe trước và sau.

Vậy toạ độ trọng tâm là (a, b, h_g).

Viết phương trình cân bằng mômen tại điểm đặt cầu trước, theo mặt cắt dọc của xe ta có :

a =  =

             b = L – a = =

Z₁ , Z₂ - là phản lực thẳng đứng từ mặt đường tác dụng lên các bánh xe cầu trước và cầu sau khi ở trạng thái đứng yên.

Thay số ta tính được :

a =

                                   b = 3,85 - 2,75 = 1,1 m

       * Xác định mômen phanh sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh:

     Cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở tất cả các bánh xe thì mômen phanh tính toán cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh cầu trước (với hai cơ cấu phanh) và cầu sau (có bốn cơ cấu phanh) là :

Ø Ở cầu trước:

      M’_p = .j.r_bx  (1)

Ø Ở cầu sau :

              M’’_p = (2)

Trong đó:

G - Trọng lượng của ôtô khi đầy tải : G  = 15305 KG

a, b, h_g - Toạ độ trọng tâm của ôtô  : a = 2,75 m ; b = 1,1m  ;  h_g = 1,36 m  

     L - Chiều dài cơ sở của ôtô             : L =3,85 m

     J_max- Gia tốc chậm dần cực đại của ôtô khi phanh : J_max = 6 m/s²

     j - Hệ số bám của bánh xe với mặt đường            : j = 0,6

     g - Gia tốc trọng trường                                          : lấy g = 9,81 (m/s²).

     r_bx - Bán kính làm việc trung bình của bánh xe.

Từ kí hiệu của lốp xe 260 - 508P,  ta có B = 260 mm , d = 508 mm.

        Þ r_bx= l.(B+) với B = 260 mm ; d = 508 mm ; l = 0,93 Þ r_bx= 0,478 m

Thay các thông số vào hai công thức (1) và (2) ta được:

Cầu trước : = 1101,2  (KG.m)

 Cầu sau   : = 546,7  (KG.m)

3.2.Thiết kế tính toán cơ cấu phanh:

      3.2.1. Xác định góc d và bán kính r của lực tổng hợp lên má phanh.

Sau khi ta đã tính được mômen cần thiết phải sinh ra ở cơ cấu phanh ta sẽ đi tính toán thiết kế cơ cấu phanh phù hợp để đạt được mômen phanh theo yêu cầu.

    Guốc phanh được ép bằng cam phanh. Khi cam quay hai guốc phanh sẽ dịch chuyển như nhau, do đó áp suất tác dụng lên hai má phanh bằng nhau. Vậy các thông số về kích thước của guốc phanh trước và sau phải như nhau.

Hình 3.2: Sơ đồ thông số hình học của cơ cấu phanh 

Chọn cơ cấu phanh có các thông số hình học như sau( theo xe tham khảo)

          b₁ = 15⁰  ; b₀ = 120⁰;  (vị trí các góc như trên hình vẽ)

          r_t -  Bán kính của tang trống : 200 mm

          Khoảng cách từ tâm đến chốt quay O₁ là : c  = 160 mm

          Khoảng cách từ tâm O đến điểm đặt lực P là : a = 144 mm

     * Tính góc d và bán kính r của lực tổng hợp tác dụng lên má phanh.

       +) Tính góc d :

 Trong đó:

      b₁- Góc tính từ tâm chốt quay của má phanh đến chỗ tán tấm ma sát :

             Thường chọn     b₁ = 15⁰

      b₀ - Góc ôm của tấm ma sát   b₀ = 120⁰ = 2,094 (rad)

      b₂ = b₁ + b₀ = 15⁰ + 120⁰ = 135⁰      Þ b₂ =135⁰

      r_t -  Bán kính của tang trống :      r_t  = 200 mm                      

Thay các thông số trên vào công thức ta được.

= 0,152     Þ d = 8⁰39’

  +) Xác định bán kính r

                      r  =     

Thay số vào công thức trên ta được :

  r = 0,234 m

3.2.2. Xác định lực cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp  hoạ đồ.

      Khi tính toán cơ cấu phanh ta phải đi xác định lực P tác dụng lên guốc phanh để đảm bảo tổng mômen phanh sinh ra ở các guốc phanh trước (M ^‘_P1hoặc M_P1^’’ ) và guốc phanh sau (M_P2^’ hoặc M_P2^’’ ) bằng mômen tính toán ( M_P^’ hoặc M_P^’’ )của mỗi cơ cấu phanh đặt tại các bánh xe.

    Tức là :  với

  M ^‘_P1 và M_P2^’ - Mômen phanh sinh ra ở má phanh trước và má phanh sau của mỗi cơ cấu phanh cầu trước.

  M ^”_P1 và M_P2^” - Mômen phanh sinh ra ở má phanh trước và má phanh sau của mỗi cơ cấu phanh cầu sau.

    - Khi thiết kế cơ cấu phanh chúng ta đã chọn trước quy luật phân bố áp suất trên má phanh trên cơ sở chọn trước các thông số kết cấu (b_1, b_2, r_t ) chúng ta tính được góc d và bán kính r nghĩa là xác định được hướng và điểm đặt lực N(lực N hướng vào tâm O).

-     Lực R là lực tổng hợp của N và T, lực  tạo với lực  một góc j

 Góc j được xác định theo công thức sau tgj = ( m là hệ số ma sát giữa tấm ma sát và tang trống) thường chọn  m  = 0,3 .

Do đó chúng ta xác định được j = arctg0,3 = 16⁰41’ , vậy hướng của  đã được xác định.  

Lực sinh ra mômen cần thiết là lực tổng hợp R, lực này có cánh tay đòn so với tâm O một đoạn là r₀

Ta có:                 r₀ = r.sinj = r.        Þ  r₀ = r.

Thay số vào ta được: r₀ = 0,234. = 0,067 (m)

Như thế là ta đã xác định được hướng và điểm đặt lực N, biết được bán kính r₀ của lực tổng hợp R, và điểm đặt của lực tổng hợp R.

Như vậy là mômen sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh của một bánh xe sẽ là :

                              M_p^’ = M_p1^’ + M_p2^’ = R₁.r₀ + R₂.r₀

Hai má phanh có thông số như nhau như vậy ta có:

                                  R₁= R₂ =

Guốc phanh được ép bằng cam phanh (phanh khí ) nên lực P₁, P₂ tác dụng lên hai guốc phanh sẽ khác nhau. Trong trường hợp này khi cam quay, hai guốc phanh sẽ dịch chuyển như nhau, do đó áp suất tác dụng lên má phanh bằng nhau và lực R₁ = R₂ = R. Như vậy ta có thể xác định ngay được giá trị của lực R.

Cầu trước :    8217,91  (KG)

Tương tự cho cầu sau ta có :

                    3504,5 (kg)

* Vẽ hoạ đồ lực phanh:

Sau phần tính toán trên ta đã tính được lực tổng hợp R cần phải có tác dụng lên má phanh để đạt được mômen phanh theo yêu cầu.

Tác dụng lên guốc phanh có ba lực, để đảm bảo điều kiện cân bằng về lực thì ba lực này phải đồng quy tại một điểm. Kéo dài lực P  (lực ép của cam phanh lên guốc phanh) và lực R = R₁ = R₂ chúng cắt nhau tại O’ và O”. Từ tâm chốt quay O₁ và O₂ của các guốc phanh nối đường thẳng với tâm O’ và O” vừa tìm được ở trên, ta xác định phương và hướng của phản lực U_1, và U₂ đặt tại tâm chốt quay. Như vậy trên mỗi guốc phanh có 3 lực là (P₁ , R₁, U₁) ; (P₂ , R₂, U₂)

Ta xây dựng đa giác lực bằng cách lấy một đoạn thẳng có độ dài xác định để thể hiện giá trị của lực R đã biết, nối tiếp tại đầu mút của lực R là các lực P và U bằng cách trượt song song các lực trên. Như vậy ta đã tạo được một đa giác lực khép kín. Từ các giá trị độ dài đo được trên đa giác lực ta nhân với tỷ lệ sẽ được các giá trị lực tương ứng. Trên nguyên tắc như vậy ta xây dựng được các đa giác lực với từng cơ cấu phanh.

Cơ cấu phanh cầu trước và sau được chọn như nhau nên có hoạ đồ lực phanh như nhau.

Từ hoạ đồ lực phanh ta xác định được độ dài các đoạn thẳng biểu diễn các lực tương ứng, giá trị lực R được biểu diễn bằng một đoạn có độ dài là 200 (mm).

Cầu trước :Ta có tỷ lệ xích như sau: với R₁= R₂= 8217,91 (KG) tương ứng 200 (mm)

        m₂ = R/200 = 8217,91/200 = 41,1

Đo trên hoạ đồ lực phanh ta được:

P₁ = 38,44 mm   Þ P₁ =  38,44.41,1   = 1579,5 (KG)

P₂ = 146,95 mm Þ P₂ =  146,95.41,1  = 6039,6 (KG)

U₁ = 164,4 mm  Þ U₁ = 164,3.41,1    = 6752,27 (KG)

                    U₂ = 66,88 mm  Þ U₂  = 66,88.41,1    = 2748,8 (KG)

Cầu sau :

Ta có tỷ lệ xích như sau:  với R₁= R₂= 3504,5 (KG) tương ứng 200 (mm)

       m₂ = R/200 = 3504,5/200 = 17,52

Đo trên hoạ đồ lực phanh ta được:

P₁ = 38,44 mm  Þ P₁ = 38,44.17,52  = 673,5    (KG)

P₂ = 146,95 mm Þ P₂= 146,95.17,52 = 2574,6  (KG)

U₁ = 164,3 mm  Þ U₁ = 164,3.17,52   = 2878,5 (KG)

                    U₂ = 66,88mm    Þ U₂ = 66,88.17,52   = 1171,7 (KG)

3.2.3.Hiện tượng tự xiết :

Hiện tượng tự xiết xảy ra khi má phanh bị ép vào trống phanh chỉ bằng lực ma sát mà không cần tác động lực P lên guốc phanh. Khi đó M_p® ¥

Ở má trước :           M’_p=

với :  c - là khoảng cách từ tâm đến chốt quay: 160 (mm)

         a -  là khoảng cách từ tâm đến lực P₁ : 144 (mm)

           M’_p® ¥ khi  c(cosd - msind) -  m.d = 0

                               Û m =

Với các thông số về kết cấu cơ cấu phanh đã chọn thì ta có :

                            m = = 0,753  > [m] = 0,3

Ta thấy hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh ta đã chọn là m = 0,3. Nó không thể đạt đến m =  0,753 để xảy ra hiện tượng tự xiết được.

Khi xảy ra hiện tượng tự xiết thì lực tổng hợp R₁ sẽ có phương đi qua hoặc phía dưới so với chốt quay O₁

 Má sau :         M”_p=

Chúng ta thấy rằng mẫu số của nó không thể bằng không được, bởi vì luôn đảm bảo điều kiện là :  r > csind  và lực tổng hợp R₂ không thể đi qua tâm quay O₂ của guốc sau được. Vì thế guốc sau không bao giờ xảy ra hiện tượng tự xiết.

    3.2.4.Xác định kích thước của má phanh (Tấm ma sát).

     Kích thước của má phanh guốc chọn trên cơ sở đảm bảo công ma sát riêng và  áp suất trên má phanh. Tỷ số trọng lượng toàn bộ của ôtô trên diện tích toàn bộ của các má phanh và chế độ làm việc của phanh. Với các thông số đã chọn trước, ta chỉ đi kiểm nghiệm lại theo các tiêu chuẩn trên.

       a). Công ma sát riêng L:

 Xác định trên cơ sở má phanh thu toàn bộ động năng của ôtô chạy với tốc độ khi bắt đầu phanh như sau:

   Trong đó:

G - Trọng lượng toàn bộ của ôtô khi đầy tải : G = 15305 kg

V₀ - Tốc độ của ôtô khi bắt đầu phanh: 50 km/h =13,88 m/s

      g = 9,81 m/s²

       F - Diện tích toàn bộ của các má phanh của các cơ cấu phanh của ôtô .   Theo xe tham khảo ta có :  F= 6300 cm² =  0,63 m²

Ta thấy  : L = 238,5463 (J/cm²) £  [L]  = 400 ¸ 1000 (J/cm²)

 Như vậy cơ cấu phanh đảm bảo được điều kiện này.

    b). Áp suất trên bề mặt má phanh :

Áp suất trên bề mặt má phanh được xác định như sau:

Trong đó :

               M_p -  Mômen phanh của ôtô : ở cầu sau Þ M_p=  = 546,7  KG.m

               b - Bề rộng của tấm má phanh chọn lấy b = 140 (mm) = 0,14 (m)

    r_t - Bán kính tang trống r_t = 200 (mm) = 0,2 (m)

     b₀ - Góc ôm của má phanh đang tính  = 120.=2,094

Thay số ta có : 

 Vậy  q = 1,55 (MN/cm²)

     c).Thời hạn làm việc của má phanh.

     Thời hạn làm việc của má phanh còn được đánh giá bằng tỷ số

               P =

Trong đó:

         M - Là khối lượng của ôtô : M = 15305 kg

         F_å - Là tổng diện tích các bề mặt ma sát của các má phanh ở tất cả các cơ cấu phanh : F_å   = 6300 cm² = 0,63 m²

                  P =

   3.2.5.Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh.

    Trong quá trình phanh động năng của ôtô chuyển thành nhiệt năng ở trống phanh và một phần thoát ra ngoài không khí .

  Phương trình cân bằng nhiệt lượng là:

Trong đó :

         G - Trọng lượng của ôtô

         g - Gia tốc trọng trường.

         V₁, V₂ - Tốc độ đầu và cuối khi phanh.

         m_t - Khối lượng các trống phanh và các chi tiết liên quan bị nung nóng.

C - Nhiệt dung riêng của chi tiết bị nung nóng đối với thép và gang 

         C = 500 (J/kg.độ) trong khoảng nhiệt độ từ 273⁰K ¸ 573⁰K

         t - Sự tăng nhiệt độ của trống phanh so với môi trường không khí (⁰C).

         F_t - Diện tích làm mát của trống phanh. 

         k_t - Hệ số truyền nhiệt giữa trống phanh và không khí.  

         t - Thời gian phanh (s)

Trong công thức trên số hạng thứ nhất là phần năng lượng làm nung nóng trống phanh, số hạng thứ hai là phần năng lượng truyền ra ngoài không khí.

Khi phanh ngặt ở thời gian ngắn, số hạng thứ hai có thể bỏ qua. Do đó ta có thể xác định sự tăng nhiệt độ của trống phanh như sau:

Sự tăng nhiệt độ của trống phanh khi phanh với V = 50(km/h) cho đến khi dừng hẳn V₂ = 0 không quá 15⁰.

Để xác định khối lượng các trống phanh ta làm như sau:

                         m_t = V.d 

Với:

V - Thể tích toàn bộ các trống phanh

d - Khối lượng riêng của vật liệu làm trống phanh

(trống phanh làm bằng thép d =7808 (kg/m³))

                 m_t =V.d = 0,00345.7808 = 27 (kg)

Thay vào công thức trên ta được:

Như vậy cơ cấu phanh đảm bảo toả nhiệt tốt

3.2.6.Tính toán chọn lò xo hồi vị cơ cấu phanh:

   Lò xo hồi vị cơ cấu phanh có nhiệm vụ hồi vị các má phanh về vị trí ban đầu khi không phanh. Với cơ cấu phanh đặt nằm ngang, guốc phanh có khối lượng tương đối lớn nên ta chọn bốn lò xo. Thông số cơ bản của các lò xo  hồi vị cơ cấu phanh được chọn theo xe tham khảo :

 d = 0,2 (cm)

 D = 1,5 (cm)

Số vòng làm việc n = 17 (vòng)

CHƯƠNG IV:THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG

PHANH CHÍNH

4.1.Tính toán chọn máy nén khí :

Năng suất của máy nén khí thường chọn trên cơ sở nạp nhanh và đầy bình chứa khi khởi động động cơ và giữ cho áp suất của khí nén gần với áp suất tính toán, khi phanh liên tục. Trong thực tế máy nén chỉ làm việc từ 10 ¸ 20 % thời gian làm việc toàn bộ của ôtô. Thời gian còn lại máy nén chạy không tải để tăng tuổi thọ làm việc.

  Với hệ thống dẫn động phanh đã chọn và qua tham khảo một số xe có hệ thống phanh tương đương thì  máy nén khí cần đạt được năng suất là : Q = 200(l/ph) 

  Theo xe tham khảo ta chọn máy nén khí có các thông số cơ bản sau:

 i - Số lượng xilanh của máy nén khí     :  i = 2

d - Đường kính của xilanh máy nén khí : d = 60 mm = 60 cm

S - Hành trình pittông của máy nén khí  : S = 38 mm = 3,8 cm

n - Số vòng quay của máy nén khí          : n = 1700 (v/phút)

h_v- Hiệu suất truyền của máy nén khí     :  Chọn h_v = 0,6

Năng suất của máy nén khí được xác định theo công thức :

Q =   (l/phút)

Thay số ta có :  Q =   (l/phút)

Như vậy máy nén khí đã chọn là phù hợp với yêu cầu.

Công suất tiêu hao của máy nén khí khoảng 0,50 ¸ 2,2 KW.

4.2. Tính toán thiết kế tổng van phanh :

   a).Sơ đồ nguyên lý :

Trong đó:

Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý của tổng van phanh

    Tổng van phanh có nhiệm vụ là đóng mở các dòng khí từ  bình khí tới các cơ cấu phanh công tác cầu trước, cầu sau và hệ thống phanh rơmooc. Nó phải đảm bảo được tính tuỳ động, độ nhậy cao và điều khiển nhẹ nhàng.

      b).Sơ đồ tính toán.

Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý của tổng van phanh

   4.2.1.Tính lực lò xo .                            

Khi đạp phanh thì người lái phải tạo ra được lực là Q_bđ đủ lớn để thắng được lực lò xo F_lx1, F­_lx2 và lực do áp suất khí nén tạo ra trên pittông F_kn.

Từ sơ đồ ta có :

                            Q_bđ = F_lx1 + F_lx2 + F_kn

Lò xo 1 có tác dụng tạo cảm giác phanh cho người lái khi người lái sử dụng phanh. Còn lò xo 2 có tác dụng đóng kín đế van với áp lực cho phép.

Với xe tải có phanh khí thì lực đạp phanh của người lái là không vượt quá 50 N, tức là : f_bđ £ 50 N = 5 KG.

Trên xe ta sử dụng lại một phần cơ cấu điều khiển theo sơ đồ sau (theo xe tham khảo):

Hình 4.3: Sơ đồ một phần cơ cấu điều khiển

Trong đó :

 a = 200 mm  ;  b = c = 35 mm  ; d = 10 mm

Do vậy ta có tỷ số truyền của cơ cấu là i₀ : i₀ =

Vậy lực do hai lò xo cần tạo ra là : F_lx1 + F_lx2 = Q_bđ -  F_kn

Với F_kn - là lực do áp suất khí nén tác động lên pittông :

                                  F_kn = p.F_pt

F_pt – Diện tích hiệu dụng của pittông

                                  F_pt =

Với D₁; D₂ là đường kính ngoài và đường kính trong của pittông.

Chọn các kích thước này theo kết cấu của xe tham khảo. 

      D₁ = 70 mm = 0,07 m

      D₂ = 60 mm = 0,06 m

F_pt =

      p - Là áp suất khí nén của hệ thống:  p  = 7.10⁵ (N/m²)

 F_kn = p.F_pt = 7.10⁵.1,106.10^-3 = 774,3 (N)

                                  Q_bđ  = f_bđ.i­­­₀ = 50.20 = 1000 (N)

Vậy lực do hai lò xo cần tạo ra là :

F_lx1 + F_lx2 = 1000 - 774,30 = 225,7 N

Với lò xo côn chỉ có tác dụng làm đóng kín van nên không cần tạo lực quá lớn, còn lò xo trụ có tác dụng tạo lực cản khi người lái đạp phanh gây cảm giác phanh cho người lái. Ta chọn lực cần tạo ra của lò xo côn là :  F_lx2 = 50 N

                               Þ F_lx1 = 225,7 - 50 = 175,7 N

  4.2.2. Tính toán hành trình mở van:

Hành trình mở van được tính trên cơ sở hành trình của bàn đạp phanh S_bđ, với xe tải dẫn động bằng khí nén, chọn theo tiêu chuẩn ta có :

Hành trình toàn bộ của bàn đạp phanh : S_bđ =130 mm = 0,13m

Hành trình tự do của bàn đạp phanh     : S_td = 30 mm = 0,03 m

 Þ Hành trình làm việc của bàn đạp phanh : S_lv = 0,13 - 0,03 = 0,1 m

Thông qua cơ cấu dẫn động có i₀ = 20 thì hành trình làm việc của van là :

                                     h_v =

    4.2.3. Thiết kế lò xo trụ :

Khi người lái đạp hết hành trình S_bđ thì lò xo phải tạo được lực là :

            F_lx1 = 175,7 N, với hành trình mở van là : h_v = 0,005 (m)

Chọn lò xo có G = 8.10¹⁰ (N/m²)

*). Tính đường kính của dây lò xo :

Lực nén lò xo : F_lx1 = P_lx = 175,7 N

K- Là hệ số tập trung ứng suất :

                    K =

                   c =    chọn  c = 15

D, d - Là đường kính ngoài và dây của lò xo

                    K =

t- Là ứng suất lớn nhất của vật liệu chọn làm lò xo (thép 65Ã) : t = 600N/m²

Thay số vào ta có :

Vậy chọn đường kính dây lò xo : d = 4 mm = 0,004 m

Chọn độ biến dạng ban đầu của lò xo là : l₀ = 0,01 m

 *). Số vòng làm việc của lò xo n₀ :

Số vòng làm việc của lò xo được tính theo công thức :

    n₀ =

Trong đó :

l = l₀ + h_v  = 0,01 + 0,005 = 0,015 m

G - Là môđun đàn hồi xoắn của vật liệu làm lò xo : G = 8.10¹⁰ N/m²

D,d -Là đường kính ngoài và dây của lò xo : D = 0,06 m ; d  = 0,004 m

P- Là lực tạo ra của lò xo : P = F_lx1= 175,7 N

Thay số:

n₀ = (vòng)

Chọn n ₀ = 2 vòng

Vậy số vòng toàn bộ của lò xo : n = n₀ + 2  = 4 (vòng)

Bước của lò xo : t = (0,15 ¸ 0,3 ).D = 0,3.60 = 18 mm

*). Tính độ cứng của lò xo :

 Theo sức bền vật liệu thì độ cứng của lò xo được xác định bởi công thức:
                             C =

Trong đó :

C - Là độ cứng của lò xo

G - Là môđun đàn hồi xoắn của vật liệu làm lò xo : G = 8.10¹⁰ N/m²

D - Là đường kính ngoài của vòng lò xo                : D = 0,06 m

d - Là đường kính trong của vòng lò xo                  : d = 0,004 m

n₀ - Là số vòng làm việc của lò xo                          : n₀ = 4 vòng

Thay số vào ta có :

       C =

    *).Tính kiểm nghiệm ứng suất của lò xo sinh ra:

Ứng suất cắt tổng hợp của lò xo t_c sinh ra là  : £ [t]

Trong đó: 

                    P_lx - Là lực tác dụng lên lò xo, P_lx = F_lx1= 175,7 N = 0,1757 KN

                    D -  Là đường kính ngoài của vòng lò xo : D = 0,06 m

                    d -  Là đường kính dây làm lò xo              : d = 0,004

                 Þ     

Với lò xo làm bằng thép 60G có [t_ct] = 500 ¸ 700 MN/m².

Vậy với kết quả ta tính được ta có t_ct­< [t_ct] Þ Lò xo đảm bảo bền.

      4.2.4.Thiết kế lò xo côn đóng van:

  Lò xo côn đóng van có tác dụng tạo lực để đóng van, lực do lò xo côn tạo ra không cần quá lớn gây mở van chậm.

Từ phần trên ta đã chọn lực đóng van là : F_lx2 = P_v = 50 KN.

Vật liệu làm lò xo ta chọn thép 60G có : G =  8.10¹⁰N/m²

*). Tính đường kính của dây lò xo :

Lực tác dụng lên lò xo : F_lx2 = P_v = 50 N

K- Là hệ số tập trung ứng suất :

                      K =

                     c =   với  D_tb =    chọn  c = 12

Do đó : D_tb = 12.d

D₁,D₂  - Là đường kính vòng của lò xo ở đầu lớn và đầu nhỏ

                    K =

t- Là ứng suất lớn nhất của vật liệu chọn làm lò xo (thép 65Ã) : t = 600N/m²

Thay số vào ta có : Þ d³ = 2,852.d

                              Þ d³ = 2,852.d  Þ d² = 2,852 Þ d = 1,69 mm

Chọn đường kính làm dây lò xo là d = 2,5 mm = 0,0025 m.

      *).Số vòng làm việc của lò xo:

                                    n_o=

Trong đó:            

             n_o- Là số vòng làm việc của lò xo

- Là biến dạng của lò xo, chọn = 0,015 m

P_lx - Là lực tác dụng lên lò xo, P_lx= F_lx2= 50 N

G - Là môđun xoắn của vật liệu làm lò xo, G = 8.10¹⁰N/m²

d - Là đường kính dây làm lò xo, d = 0,0025 m và D_tb =12d = 0,03 m

Thay số ta có :

                               n_o= (vòng)

Số vòng làm việc của lò xo : chọn n₀ = 5 (vòng)

Số vòng toàn bộ của lò xo : n = n₀ + 2 = 5 + 2 = 7 (vòng)

Bước của lò xo :  t = 0,15.D_tb = 0,15.0,03 =  4,5.10^-3 = 4,5mm

                r₁ ,r₂- Là bán kính đầu nhỏ và lớn của lò xo côn .

   Theo kết cấu chọn r₁ phải nhỏ hơn đường kính của pittông .

         Chọn r₁ =14 mm = 0,014 m.

         Chọn r₂ theo điều kiện bền ứng xuất cắt

            Þ   

   r₂ không cần quá lớn gây khó khăn trong lắp ráp và chế tạo các chi tiết khác.

Þ          Chọn r₂ = 0,02 m

      *).Tính độ cứng của lò xo :

                              C =

Trong đó:

             C - Là độ cứng của lò xo

d - Là đường kính dây làm lò xo, d  = 0,0025m

G - Là môđun xoắn của vật liệu làm lò xo, G =8.10¹⁰N/m²

n_o - Là số vòng làm việc của lò xo, n₀ =5 vòng

r_1, , r₂  - Là bán kính đầu nhỏ và lớn của lò xo côn

   r₁ = 0,014 m

   r₂ = 0.02 m

Thay số vào ta có :

                            Þ C = 

                              Þ C  = 1927,7 N/m =1,9277 (KN/m)

      *).Tính bền lò xo :

  Ứng xuất của lò xo:

Trong đó :

          P₀  - Là lực tác dụng lên lò xo

                     P₀ = C.l

          C - Là độ cứng của lò xo  :  C =1,9277 KN/m

          l - Là biến dạng của lò xo: l = 0,015 m

                     Þ P₀ = C.l = 1,9277. 0,015 = 2,9.10^-5 MN

          r₂ - Là bán kính vòng đầu lớn của lò xo côn, r₂ = 0,02 m

          d - Là bán kính dây làm lò xo, d = 0,0025 m

                      Þ   =

Với lò xo làm bằng thép 60G:   t_c  =500 ¸700 MN/ m².

Vậy kết quả tính được ta có t < [t_c]  Þ Lò xo đảm bảo bền.

        4.2.5.Thiết kế pittông gia tốc:

   Pittông gia tốc có nhiệm vụ đóng mở van cho khí nén ra cầu trước khi cầu bắt đầu phanh. Do pittông gia tốc sử dụng áp suất khí nén ở khoang trên và diện tích hiệu dụng lớn để đóng mở van nên pittông gia tốc phải có diện tích hiệu dụng đủ lớn để thắng được lực do hai lò xo ở van dưới tạo ra.

    Do điều kiện làm việc ở khoang trên và khoang dưới là như nhau nên hai lò xo của khoang dưới có thông số giống khoang trên :

  Vậy ta có:

                          P_pt  F_lx1+ F_lx2= 225,7 (N)

Vậy đường kính của pittông gia tốc có kích thước sao cho áp suất nhỏ mà vẫn tạo đủ  lực P_pt như yêu cầu.

    Chọn áp suất làm việc của pittông gia tốc là :  p =3.10⁵ N/m²

Ta có phương trình cân bằng của pittông gia tốc:

 Trong đó:    

         P_pt - Là lực cần thiết mà pittông cần tạo ra, P_pt= 225,7 (N)

         D - Là đường kính pittông .

         p - Là áp suất làm việc của pittông, p =2,5.10⁵ N/m²

                      Þ D ==

   Chọn D_pt=125 mm.

      4.2.6.Tính toán đường kính van :

      Đường kính van có kích thước sao cho khi mở van thì khí nén sẽ vào, chứa đầy khoang và đường ống trong thời gian bằng thời gian trễ của phanh .

Ta có thể tích khí nén cần tính là:

                          V = V_k + V_ô + V_xl

Trong đó:

             V - Là thể tích khí nén cần chiếm.

V_k - Thể tích của khoang trên, chọn theo xe tham khảo :V_k = 0,0885.10^-3 m³

V_xl-Thể tích khí cần chiếm trong xilanh phanh : V_xl = 0

                    Þ V =V_k +V_ô +V_xl = 0,0885.10^-3 + 3.10^-3 + 0  = 3,0885.10^-3 (m³)

Vậy lưu lượng cần có của van là :

Trong đó :

Q_v - Là lưu lượng cần có của van

V -  Là thể tích khí nén cần chiếm,V =3,0885.10^-3m³

[t_p] -  Là thời gian trễ của phanh, với phanh khí ta có [t_p] = 0,3s

         Þ      

Để đạt được lưu lượng thì van phải có tiết diện lưu thông là :                            

Trong đó:

S_v - Là tiết diện lưu thông của van

Q_v - Là lưu lượng cần có của van :  Q_v = 0,0103 ( m³/s)

      v- Là vận tốc khí nén, v  = 32,43 m/s

               Vậy đường kính làm việc của van là:

Trong đó:

 D_V - Là đường kính làm việc của van

 S_v - Là tiết diện lưu thông của van, S_v = 3,96.10^-4

 h_v - Là hành trình làm việc của van, h_v = 0,005 m

           Þ 

Vậy đường kính làm việc của van là : D_v =25 mm

    Khoang dưới làm việc với điệu kiện tương tự nên có cùng thông số với khoang trên.

       4.3. Thiết kế tính toán bộ điều hoà lực phanh ở cầu sau:

     4.3.1.Tính toán các thông số cơ bản :

       a).Sơ đồ nguyên lý.

Bộ điều hoà gồm các pittông (1) có các cánh (6) nằm xen kẽ trong các rãnh (5). Ty đẩy (4) được nối với cầu thông qua hệ thống đòn. Áp suất từ tổng phanh khí tới là p_i và áp suất ra xilanh phanh là p_e.

 Hình 4.4 : Sơ đồ nguyên lý bộ điều hoà lực phanh

 b) Nhiệm vụ của bộ điều hoà lực phanh.

 Trong quá trình phanh, tải trọng tác dụng lên cầu xe có sự thay đổi. Do lực quán tính khi phanh trọng lượng được dồn về cầu trước, gia tốc chậm dần của xe khi phanh càng lớn thì tải trọng tác dụng lên cầu trước càng lớn. Tải trọng tác dụng lên các bánh xe, hệ số bám của bánh xe với mặt đường thay đổi thì mômen phanh phải thay đổi theo. Để phanh có hiệu quả cao cần thiết phải có bộ phận bố áp suất khí sao cho phù hợp với trọng lượng ở các bánh xe trong quá trình phanh.

Bộ điều hoà lực phanh có nhiện vụ tự điều chỉnh áp lực phanh ở các bánh xe cho thích hợp, để tăng hiệu quả phanh nó phụ thuộc vào hai thông số:

-   Cường độ phanh ôtô (áp suất khí nén khi phanh).

-   Sự thay đổi tải trọng lên cầu sau làm thay đổi độ võng của hệ thống treo sau.

Bộ điều hoà lực phanh sẽ tiếp nhận các tín hiệu trên để điều chỉnh áp suất khí nén đưa vào các bầu phanh cầu sau của xe, sao cho phù hợp với trọng lượng bám, và như vậy thì hiệu quả phanh sẽ cao hơn nhiều.  

Khi có tải trọng là G thì cầu xe sẽ bị nâng lên một đoạn là S, thông qua hệ thống đòn sẽ làm đế tỳ nâng lên một đoạn là h’. Với tải trọng là G thì cần mômen phanh yêu cầu là M_p, tương đương với áp suất  cần có là P_e.    

  Khi bộ điều hoà làm việc thì có sự cân bằng của pittông nhờ áp suất phía trên và phía dưới pittông.

                        Þ      

Trong đó:

          -  Là tổng tất cả các lực phía trên pittông

                          =

        d -  Là đường kính của pittông, chọn  : d  = 94 mm.( theo xe tham khảo)

        p_i- Là áp suất hệ thống                        : p_i = 7.10⁵ (N/m²)

       - Là tổng tất cả các lực phía dưới pittông

        d_i - Là đường kính hiệu dụng của màng 7.

        p_e - Là áp suất phía dưới pittông

Khi xe đầy tải trọng thì mômen cần thiết M_pđ là mômem phanh yêu cầu và áp suất cần thiết là áp suất hệ thống.

Khi xe không tải thì mômen phanh cần thiết M_po là:

Trong đó:

    M_p0 - Là mômen phanh cần thiết khi không tải.

 G - Là tải trọng ôtô khi không tải, G = 70800 N

 a, h_g - Là toạ độ trọng tâm của ôtô khi không tải,

            a =  = 2,05 m, h_g = 1,36 m

G₂ - Là tải trọng ôtô phân ra cầu sau khi không tải, G = 37600 N

 L- Là chiều dài cơ sở của xe, L = 3,85 m

 J_pmax- Là gia tốc phanh lớn nhất, J_pmax= 6 m/s²

 j  - Là hệ số bám của xe với mặt đường : j = 0,6

 r_bx- Là bán kính bánh xe :  r_bx = 0,478

           Þ  

                          =1606 (Nm)

 Vậy lực phanh cần tạo ra trên một cơ cấu phanh là:

                          R₁ = R₂ =

Trong đó:

         R₁,R₂- Là tổng hợp lực trên hai guốc phanh của cơ cấu

M_po- Là mômen phanh cần thiết trên một cơ cấu của xe khi không tải

r_o - Là bán kính được tính trong phần (3.2.2) , r_o = 0,067 m

Þ     R₁ = R₂ = ( KN)

  Dựa vào hoạ đồ lực phanh trong (3.2.2) ta xác định được lực cần thiết tác dụng lên từng guốc phanh P₁, P₂:

         P₁ =(KN)  

           (KN)

Vậy xilanh phanh phải tạo ra một lực là Q:    

Trong đó:

      Q - Là lực do màng bầu phanh sinh ra.

      P₁, P₂ - Là lực cần thiết tác dụng lên một guốc phanh,

            P₁ = 6,18 KN    ;   P₂ = 8,817 KN

       l - Là chiều dài đòn quay,  chọn theo xe tham khảo : l = 0,12 m.

       h- Là bán kính cam quay, chọn theo xe tham khảo : h = d/2 = 0,015m

 - Là hiệu suất cơ khí của xilanh, .

   Q  = (N)

 Do đó áp suất cần có trước xilanh phanh là P₀:  

Trong đó:

p₀ - Là áp suất cần có trước màng bầu phanh

Q-  Là lực do màng bầu phanh sinh ra, Q = 4086,6( N)

S_p - Là diện tích làm việc của màng bầu phanh  :   S_p =

        D - Là đường kính màng bầu phanh

                       Chọn theo xe tham khảo : D  =  160 mm = 0,16 m

Þ S_p =  (m²)

Þp₀ = 

        4.3.2.Tính toán các kích thước chính của bộ điều hoà lực phanh :

         a).Sơ đồ tính toán:

Hình 4.5 : Sơ đồ tính toán bộ điều hoà lực phanh

           b).Xác định đường kính cánh của pittông :

Khi xe có tải trọng là G thì cầu xe bị nâng lên một đoạn là S, thông qua hệ thống dòn sẽ làm đế tỳ nâng lên một đoạn là h^’. Với tải trọng là G thì cần mômen phanh yêu cầu là M_p’ tương đương với áp suất cần có là P_e.

Khi bộ điều hoà làm việc thì có sự cân bằng của pittông nhờ áp suất phía trên và phía dưới pittông.

                   Þ   

Trong đó:

        - Là tổng tất cả các lực phía trên pittông

        d - Là đường kính của pittông, chọn d = 94 mm.

        p_i - Là áp suất hệ thống, p_i = 7,0.10⁵  (N/m²)

       - Là tổng tất cả các lực phía dưới pittông

         d_i - Là đường kính hiệu dụng của màng (7)

                     p_e - Là áp suất phía dưới pittông.

Khi xe đầy tải cần áp suất khí nén ra cầu sau là : p_i = p_e = 7.10⁵ (N/m²)

     Þ 

     Þ 

Þ d_min = d_i = d = 0,094 m = 94 mm.

 Khi xe không tải thì  áp suất khí nén ra cầu sau là :  p_e = p_o =2,0331.10⁵ (N/m²).

 Þ

 Þ

                  D = d_i =  m = 180 mm

Vậy đường kính cánh của pittông là : D = 180 mm

          c) Tính toán hành trình cánh :

Khi xe có tải trọng G thì cầu xe bị nâng lên một đoạn là s, thông qua hệ thống đòn sẽ làm con đội nâng lên đoạn là h’ và cánh có hành trình là h:

   Ta có:

 Trong đó: 

h - Là hành trình làm việc của các cánh.

h’ -Là hành trình của đế động, chọn h’_max = 10 mm = 0,01 m.

l- Chiều dài làm việc của đế cầu, l = 0,02 m ( theo xe tham khảo)

R_i - Là bán kính làm việc của cánh : R_i  = D/2 = 90 mm

Chọn : h_min = 0.

Khi xe không tải thì áp suất nhỏ nhất và diện tích hiệu dụng là lớn nhất. Khi đó hành trình lớn nhất của cánh được tính theo công thức.

            h_max =

Vậy hành trình của cánh là h’ = h_max = 55 mm.

    4.3.3. Đặc tính bộ điều hoà lực phanh :

   Áp suất cần trên một cơ cấu được tính theo công thức:

 Đối với cầu trước:

Đối với cầu sau:

Trong đó :

p₁ ,p₂ - Là áp suất khí nén cần trên một cơ cấu cầu trước và cầu sau.

r_bx - Là bán kính bánh xe, r_bx = 0,478 m.

r₁₁, r₁₂- Là bán kính  tang trống của cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau,

r₁₁ = r₁₂ = 0,20 m.

G - Là tải trọng toàn bộ của ôtô : G = 15305 KG

d₁,d₂- Là đường kính xilanh phanh của cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau

         d₁ = 0,016 m, d₂ = 0,016 m.

C₁, C₂ - Là hệ số đặc trưng của cơ cấu.

Với cơ cấu cam  quay có:

C’ =  (với má xiết)

C” =  (với má nhả)

 Þ C₁ = C₂ =

         p₀₁, p₀₁- Là áp suất dư trong hệ thống, với hệ thống phanh khí p₀₁=p₀₂= 0.

         j -  Là hệ số bám của lốp với mặt đường,

Thay các số liệu vào công thức ta sẽ thu được đường đặc tính lý tưởng của hệ thống phanh.

    Nhưng với cơ cấu phanh không có bộ điều chỉnh lực phanh thì đặc tính là đường thẳng tạo với trục hoành góc 45⁰.

     Khi hệ thống phanh có trang bị bộ điều hoà lực phanh cầu sau thì đường đặc tính của hệ thống phanh có dạng tia.

     Lập bảng quan hệ giữa áp suất và hệ số bám chúng ta xây dựng được đồ thị đường đặc tính dưới đây.

Hình 4.6 : Đồ thị đường đặc tính bộ điều hoà lực phanh

      4.4. Tính toán thiết kế van giảm áp.

      Ở trên, khi ta tính toán lực phanh để xác định hệ thống phanh ta chỉ xét cho một trường hợp là khi phanh ngặt, phanh hoàn toàn. Nhưng trong thực tế sử dụng thì người lái luôn sử dụng các lực phanh khác nhau phù hợp với điều kiện và mong muốn điều khiển khác nhau. Vì vậy để đáp ứng yêu cầu này, trên đường khí điều khiển hệ thống phanh dẫn ra cầu trước từ tổng van, chúng ta có bố trí thêm van giảm áp. Nó có nhiệm vụ là làm giảm áp suất dẫn ra cầu trước, trong trường hợp phanh với cường độ thấp. Và để xả nhanh khí ra khỏi các bầu phanh  khi nhả phanh. Nếu ta vẫn duy trì áp suất khí lớn ra cầu trước trong trường hợp này thì sẽ tạo ra lực phanh lớn trên cơ cấu phanh, làm xe bị trượt lết, không an toàn. Không thỏa mãn mong muốn điều khiển của người lái.

      Để thỏa mãn được yều cầu làm giảm áp suất, phù hợp với mong muốn điều khiển. Chúng ta thiết kế pittông 3 có mặt trên và mặt dưới có diện tích khác nhau. Khi đạp phanh ở cường độ thấp và không hoàn toàn, khí nén được đưa qua cửa II, qua van 4 rồi đến cửa I cho đến khi nào áp suất ở dưới pittông 3 cân bằng với áp suất ở mặt trên và lúc này van 4 cũng chưa đóng lại. Như vậy ở cửa I áp suất được xác định tương ứng với tỷ lệ diện tích của mặt trên và mặt dưới pittông 3. Sự liên hệ này duy trì cho đến khi áp suất ở cửa II tăng lên(khi phanh ngặt hơn) lúc đó pittông 2 cũng bắt đầu dịch chuyển xuống dưới và làm tăng lực tác dụng lên phía trên của pittông 3, mở rộng hơn nữa cửa van 4. Khi áp suất ở cửa II tiếp tục tăng, độ chênh lệch áp suất trong các cửa I và II giảm xuống, khi áp suất ở cửa II đã tăng hết mức(phanh ngặt) thì áp suất ở cửa I và II cân bằng nhau. Đó là quá trình hoạt động tùy động của van hạn chế áp suất.

      Sau đây ta tính, chọn thiết kế để có thỏa mãn được yêu cầu trên. Khi thiết kế ta đã chọn trước loại máy nén khí, có áp suất đầu ra là 7 (KG/cm²), trong trường hợp cường độ phanh bình thường cầu trước thường làm việc với áp suất cỡ 5 (KG/cm²), đây là thông số cơ bản để thiết kế van giảm áp ra cầu trước. Ta sẽ tính toán các kích thước của các pittông.

    *.Kết cấu van giảm áp

Hình 4.7 :Sơ đồ cấu tạo van giảm áp

        4.4.1.Tính pittông  3

    Thông thường khi phanh gia tốc chậm dần của xe là 3,5 (m/s²). Theo đường đặc tính điều chỉnh của bộ điều hoà lực phanh ta chọn áp suất đầu ra của van 3 là 3 (KG/cm²)- áp suất khoang dưới của pittông 3.

Þ      áp suất cần cấp cho cầu trước là 3 (KG/cm²)

ü áp suất đầu vào của van 3 là 4 (KG/cm²) -áp suất khoang trên của pittông 3

ü Lực hồi vị của lò xo 10 là  F_Lx10 =  3 KG -  tương ứng với độ biến dạng là 12 (mm).

ü  Gọi diện tích tác dụng của phần trên của pittông 3 là F_3T (cm²).

ü Gọi diện tích tác dụng của phần dưới của pittông 3 là F_3D( cm²).

          Phương trình cân bằng của pittông 3:

         P_II.F_3T = p_I.F_3D + F_LX16

Lực F_LX16 rất nhỏ nên ta bỏ qua trong công thức trên.

Þ 4.p.= 3.p.    (1)

Với D_5T và D_5D là diện tích ở mặt trên và mặt dưới pittông 3.

Với D là đường kính của lỗ giữa pittông 3 .

(1)   Û =  = 1,3   

 Từ đó ta chọn được các thông số đường kính của pittông 3 hợp lý, để thỏa mãn phương trình trên.

Với xe của ta thiết kế, dựa vào thông số của cả xe tham khảo, ta chọn như sau:

D =  20 (mm); D_3D = 52 (mm); D_3T = 60 (mm) 

Thử lại  = 1,3   (thỏa mãn )

       4.4.2.Tính  pittông lớn 2

       Để thỏa mãn trong trường hợp phanh gấp, phanh ngặt, lúc này ta lại yêu cầu áp suất qua cửa I phải cân bằng với áp suất ở cửa II. Nếu chỉ có pittông 3 thì sẽ không thực hiện được yêu cầu này. Vì vậy cần có thêm pittông 2, khi áp suất ở cửa II đã tăng lên đến áp suất cao nhất thì áp suất này sẽ tác động lên mặt trên của pittông 2 và thắng lực đàn hồi của lò xo 1. Lò xo 1 có độ cứng được chọn sao cho nó chỉ bị biến dạng khi áp suất đã tăng lên đến ngưỡng điều chỉnh. Lúc này áp suất ở cửa I cũng bằng áp suất ở cửa II và bằng 7 KG/cm²

         Phương trình cân bằng lực cho pittông 2 như sau:

p_II. p.= p_I. p. + F_lx1

D_2n: Đường kính ngoài của pittông 2

D_2t: Đường kính trong của pittông 2

Với p_I  = p_II = 7 KG/cm², chọn lò xo 1 có F_lx1 = 40 KG

Với các thông số đã biết ở phương trình trên, thay vào ta tính được đường kính của piston 8 là:

p. = 27 (cm²)

  Từ đó ta chọn được đường kính của pittông 2 hợp lý, kết hợp với thông số của xe tham khảo ta chọn: D_2n = 7,6 (cm);  D_2t = 4,8 (cm)

    4.5. Thiết kế, tính toán van an toàn kép:

        4.5.1.Sơ đồ nguyên lý của van an toàn kép .

Hình 4.8 : Sơ đồ cấu tạo van an toàn kép

      4.5.2.Tính toán van an toàn kép.

Van an toàn kép phải đảm bảo được chia đường dẫn chính từ máy nén ra thành hai đường dòng độc lập nhằm tự động tách một đường dòng nào đó khi nó bị hở và bảo quản khí nén trong cả hai dòng khi đường dẫn chính bị hở. Đảm bảo yêu cầu trên chúng ta đi tính toán các thông số cơ bản sau.  

        a).Tính lò xo van nạp 12 :

Van nạp 12 được mở khi có sự chênh lệch áp suất giữa hai bên là:

                                          Dp = 0,05KN/m²

   Vậy lực tác dụng lên lò xo 13 là:

                    P_lx13 =

Với :

     D - là đường kính của van nạp 12, ta chọn theo xe tham khảo D = 2,0 cm

     Dp = 0,05 KN/m²

  Thay số vào ta được:  P_lx13=  = 15,7 (N)

Vật liệu làm lò xo ta chọn là thép 60G có môđun xoắn là G  = 8.10¹⁰ N/m²

  Đường kính lò xo ta chọn là d  = 1,8 mm = 0,0018 m

        *).Số vòng làm việc của lò xo : 

Số vòng làm việc của lò xo được tính theo công thức:

                             n₀ =

Trong đó:

             n₀- Số vòng làm việc của lò xo

             l - Biến dạng của lò xo, ta chọn : 0,01 m

             P₀ - Lực tác dụng lên lò xo : P₀ = 15,7 N

             G - Môđun xoắn của vật liệu làm lò xo, G = 8.10¹⁰ N/m²

             d - Đường kính dây lò xo :  d = 0,0018m

             D - Đường kính vòng ngoài của lò xo, chọn  D  = 18 mm

                       n₀ = (vòng)

  Ta chọn số vòng làm việc của lò xo là :  n₀ = 4 vòng

         *).Tính độ cứng của lò xo.

Ta có công thức tính độ cứng như sau:

                               C =

  Với các thông số đã biết, thay vào công thức trên ta sẽ tính được độ cứng của lò xo

Þ       C =  4,5 KN/m

        *).Tính bền lò xo :

Tính ứng suất cắt của lò xo theo công thức:

Trong đó :

         P₀ - Là lực tác dụng lò xo :  P₀ = C.l

         C- Là độ cứng của lò xo, C = 4,5 KN/m

        l - Là biến dạng của lò xo, chọn l = 0,01 m

                 Þ P₀ = C. l = 4,5.0,01 = 0,045 KN

        D - Đường kính vòng ngoài lò xo : D = 18 mm

                 c = D/d = 18/1,8 = 10  nên chọn  K = 1,14

Với các thông số đã biết, thay vào công thức trên ta được:

                 = 354 (MN/m²)

Với lò xo làm bằng thép 60G có [t_c]= 500 - 700 MN/m². Vậy với kết quả tính được ta có  t_c < [t_c] Þ Lò xo đảm bảo bền.

      b).Tính hai lò xo cân bằng 3.

Pittông trung tâm 10 nén hai lò xo cân bằng 3 khi sự chênh lệch áp suất ở hai khoang I, II hoặc I và III là Dp = 0,05 KN/m²

  Vậy lực tác dụng lên lò xo là:

                P_lx2 = P_kn - P_lx

Trong đó : P_lx2 - Là lực tác dụng lên lò xo.

    P_kn - Là lực do khí nén tạo ra:    P_kn = S.Dp

                 S - Là diện tích hiệu dụng của pittông

                             S  =     

 với D,d - Là đường kính ngoài và đường kính trong lỗ van.

       D : Ta chọn theo xe tham khảo = 34 mm = 0,034 m

       d : Ta chọn theo xe tham khảo = 17 mm = 0,17 m

         Þ S == 0,00068 (m²)

         Þ P_kn = S.Dp = 0,00068.0,05 = 34 N

          P_lxo- Là lực do lò xo (7) tạo ra, P_lxo = 15,7 N

         Þ P­_lxo2 = P_kn - P_lxo = 34 -15,7 = 18,3  (N)

Chọn lò xo làm thép 60G có G = 8.10¹⁰ N/m²

Đường kính dây lò xo  d = 2 mm =0,002 m

Chọn tỷ số D/d  = 16 Þ D  = d.15 = 0,002.15 = 0,03 (m)

Chọn độ biến dạng  ban đầu của lò xo là l₀ = 0,01 m

   *) Số vòng làm việc của lò xo.

Số vòng làm việc của lò xo được tính theo công thức :

               n₀ =

Trong đó:

      l - Là độ biến dạng của lò xo :   l = 0,01 (m)

        G- Là môđun xoắn của vật liệu làm lò xo, G = 8.10¹⁰ N/m²

        D, d - Là đường kính ngoài và dây của lò xo : D = 0,03 m ; d = 0,002 m

        P₀ - Là lực tạo ra của lò xo, P_0­ =  F_lxo = 18,3 N  

Þ       n₀ = =  (vòng)

   Chọn n₀ = 4  vòng.

        *). Tính độ cứng của lò xo:

                 C =

Trong đó :    C - Là độ cứng của lò xo.

          G- Là môđun xoắn của vật liệu làm lò xo, G = 8.10¹⁰ N/m²

D- Là đường kính ngoài của vòng lò xo, D = 0,03 m

D- Là đường kính dây làm lò xo, d = 0,002 m

n₀- Là số vòng làm việc của lò xo, n₀ = 4 vòng

Þ       C = =   = 1,48 (KN/m)

      *).Tính bền của lò xo :

    Ứng suất cắt của lò xo t_c  :               t_c =

Trong đó:   P_o - Là lực tác dụng lên lò xo, P₀ = F_lxo = 18,3 N = 0,0183 KN

                  D - Là đường kính ngoài của vòng lò xo, D = 0,03 m

                  d - Là đường kính dây làm lò xo, d = 0,002 m

                  c = D/d = 0,03/0,002 = 15  Þ Chọn K = 1,1

               t_c = =  192 (MN/m²)

Ứng suất cắt tổng hợp lên lò xo  t_ct :       t_ct = t_c.K

                 K- Là hệ số tính đến sự tập trung ứng suất.

               Þ t_ct = t_c.K = 192.1,1 = 212,2(MN/m²)

Với lò xo làm bằng thép 60G có [t_c] = 500 ¸ 700 MN/m².

Vậy với kết quả tính được ta có  t_ct < [t_ct] Þ Lò xo đảm bảo đủ bền.

4.6.Tính bát phanh:

Hình 4.9 : Sơ đồ tính toán bát phanh

   Lực P₁ và P₂ là các lực tác dụng lên các guốc phanh ta đã tính được ở trên để tạo ra được mômen phanh cần thiết.

Phương trình cân bằng ở hệ trên là:

Trong công thức trên:

           h₁ - Hệ số tính đến độ nạp không khí vào bầu phanh, h₁ = 1

     h₂ - Hiệu suất cơ học bầu phanh h₂ = 0,95.

           p_i - Áp suất trong bầu phanh, p = 7 (KG/cm²)

           D - Đường kính làm việc của màng.

           P_lx- Lực của lò xo hồi vị chọn : P_lx =150 (N)

            h/2, l - Lần lượt là khoảng cách từ điểm đặt lực P đến tâm chốt quay và khoảng cách từ thanh đẩy đến tâm chốt quay của cam. Chọn h, l theo xe tham khảo là : h = 3 cm   ;  l = 12 cm

Chọn lò xo có độ cứng  C = 3,5 kN/m

Các lực P₁= 1579,5 (KG) ; P₂= 6039,6 (KG)

Từ công thức trên ta có:

                           D =

Thay số vào ta có :

                                 D =  cm

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG PHANH

DỪNG VÀ PHANH DỰ PHÒNG

5.1. Phanh dừng (Khi đỗ xe trên dốc) :

Hình 5.1: Sơ đồ đặt lực

Khi phanh tất cả các bánh xe chúng ta coi lực phanh tỷ lệ thuận với tất các phản lực thẳng góc lên bánh. Trong trường hợp chỉ phanh các bánh sau chúng ta xét trường hợp ở dốc xuống vì trường hợp này nguy hiểm hơn khi đứng ở trên dốc. Khi đỗ xe trên dốc thì lực P có tác dụng làm cho xe chuyển động theo hướng xuống dốc. Vì vậy để phanh được xe đứng im trên dốc thì  cơ cấu phanh cần phải sinh ra lực phanh tại các bánh xe lớn nhất để thắng được lực P. Tức là lực bám tại cầu sau của xe phải lớn hơn lực P.

 Giả sử góc dốc là a = 30 % (tương đương với góc 17⁰)

Lực bám tại cầu sau xe là :     P_j =

Trong đó :          G - Trọng lượng toàn bộ của ôtô  : G = 15305  KG

                      j - Hệ số bám giữa mặt đường và lốp xe : j = 0,6

Thay số vào ta có  : P_j = 0,6.15305.cos17⁰ = 8781,8 KG

Lực P làm cho xe trượt dốc được xác định theo công thức :

                   P = G.sin17⁰ = 15305.sin17⁰ = 14474,8 (KG)

Ta thấy : P = 4474,8 £  P_j = 8781,8  (KG)  Thoả mãn điều kiện

    Do đó không cần tính phanh đối với trường hợp dừng xe mà chỉ cần tính với trường hợp xe có quán tính.

   5.2.Phanh dự phòng :

      5.2.1.Công dụng của phanh dự phòng :

Bầu phanh là bộ phận biến áp suất khí nén thành lực tác dụng lên thanh đẩy làm quay cam ép để tiến hành phanh xe.

      5.2.2.Yêu cầu:

ü Phải đủ lực cần thiết tác dụng lên thanh đẩy làm quay cam ép, tạo ra mômen phanh bằng mômen phanh của hệ thống phanh chính. Trong trường hợp hệ thống phanh chính không làm việc, và thoả mãn yêu cầu của mỗi cơ cấu phanh là giảm dần tốc độ hoặc dừng hẳn xe.

ü Kết cấu đơn giản, hiệu quả làm việc cao, dễ chế tạo, điều chỉnh bảo dưỡng dễ dàng cho xe làm việc nhanh chóng, có đủ độ bền cần thiết làm việc.

        5.2.3.Tính toán kích thước các chi tiết của bầu phanh:

Đối với cơ cấu phanh tay của xe, làm việc theo hoạt động nghịch, tức là:

-         Khi ta cấp khí vào bầu phanh thì phanh được nhả.

-         Khi phanh thì khí được xả ra khỏi bầu phanh.

Khi đạp phanh : Khí được xả nhanh khỏi khoang I (hình vẽ); Lực sinh ra mômen dẫn động cam phanh là do lò xo.

Ta có:

  Với:

          P₁, P₂ - Lực do cam phanh tác động lên hai guốc phanh, lấy giá trị bằng với trường hợp hệ thống phanh chính làm việc.

         d - Đường kính làm việc của cam, đã chọn ở trên mục (4.5) :  d = 30 (mm)

            (KGm)

Mặt khác:

              l_d - Chiều dài của tay đòn điều chỉnh , Chọn trên mục (4.5) l_d = 120(mm)

       (KG)

Lực lò xo F_lx sinh ra phải thoả mãn điều kiện là phải ép được chặt pittông vào thành. Lực lò xo lớn tác dụng vào pittông một lực bằng: F_lx= 406 (KG)

   *).Đường kính dây lò xo được xác định:

Trong đó:

       F_lx - Lực tác dụng của lò xo

    = 600 (MN/m²)

   G - Môđun đàn hồi trượt  G = 8.10¹⁰ (N/m²)

   K - Hệ số tập trung ứng suất

Chọn C₁ =  = 14

        Với :    D - Đường kính vòng lò xo lớn

              d - Đường kính dây lò xo lớn

                     = 1,10

Chọn d  = 12 mm do đó :  D = 14.10 = 140 mm

  *).Số vòng làm việc của lò xo :

- Độ biến dạng của lò xo , Chọn  = 25 (mm)

           (vòng) 

Chọn n₀₁ = 4 (vòng)

Số vòng toàn bộ của lò xo chịu nén

      n₁ = n₀₁ + 2 = 4 + 2 = 6

Bước của lò xo

      t₁ = 0,16.D = 0,16.140 = 22,4 (mm)

Chiều dài toàn bộ của lò xo

      H₁ = n₁.t₁ = 6.22,4 = 134,4  (mm)

Độ cứng của lò xo

          (N/m) = 9,111(KN/m)

CHƯƠNG VI  : TÍNH BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA

CƠ CẤU PHANH CHÍNH

    6.1.Tính bền guốc phanh :

     Trên thực tế gân guốc phanh xe KAMAZ có hai gân đỡ, nhưng khi tính toán ta đồng quy hai gân về điểm giữa và mặt cắt ngang của nó hình chữ (T).

Sơ đồ mặt cắt của guốc phanh:

    Ta chọn trước các thông số kết cấu của má phanh như sau:

a = 140 mm ; b = 10mm ; c = 15 mm ; d = 50 mm,

    Cùng với các thông số về góc đặt của guốc phanh, má phanh tương đối với các chi tiết khác trong cơ cấu phanh ta sẽ đi kiểm tra bền guốc phanh với các thông số đã chọn trước, được chọn theo xe tham khảo.

    Để tính bền trước tiên ta đi xác định các đặc trưng hình học của mặt cắt, tiếp theo tính các lực tác dụng lên guốc phanh, và sau cùng ta đi tính các ứng suất gây ra tại các thiết diện nguy hiểm và so sánh với ứng suất cho phép với vật liệu đã được chọn.

      6.1.1.Tìm các đặc trưng hình học của mặt cắt:

       Tìm toạ độ trọng tâm của mặt cắt :

    Y_c1=  với S_x là mômen tĩnh của mặt cắt ngang đối với trục X₁ X₁.

               Þ(1)

Trong đó:

  F₁ - Diện tích phần trên của chữ T

 F₁= a.b = 14.1 = 14 (cm²)

  F₂ - Diện tích phần dưới của chữ T

F₂ = c.d = 1,5.5 = 7,5 (cm²)

  Y₂ - Kích thước chế tạo guốc phanh.

                             Y₂ = =  = 3 cm.

Thay vào công thức (1) ta được:

          Þ Y_c1 = = 1,95 cm

Ta có:  Y_c2 = Y₂ - Y_c1         Þ Y_c2 = 3 - 1,95 = 1,05 cm.

Tính bán kính đường trung hoà được xác định theo công thức sau:

Trong đó:

R₁^’ - Bán kính trọng tâm của phần diện tích trên, tính đến tâm tang trống.

      R’₁= 17,5 cm

R₂^’ - Bán kính trọng tâm của phần diện tích dưới, tính đến tâm tang trống.

      R₂^’= 14,5 cm

 = 16,3 (cm)

Vậy kích thước từ tâm bánh xe đến trọng tâm của guốc phanh sẽ là:

                  R_G = R₂^’ + Y_c2 = 14,5 + 1,05 = 15,55 (cm)

       6.1.2. Kiểm tra bền guốc phanh:

Trong đồ án này sử dụng phương pháp tính gần đúng, vì tính toán chính xác guốc phanh là vấn đề rất phức tạp. Để xác định được tiết diện nguy hiểm của guốc phanh ta phải vẽ được biểu đồ nội lực. Ở phần trên khi xây dựng hoạ đồ lực phanh tác dụng lên guốc phanh ta đã xác định được lực P₁, U₁, R₁, ta đặt các giá trị lực này vào guốc phanh. ở tại điểm đặt lực tổng hợp R₁ ta phân ra hai thành phần lực hướng kính N₁ và T₁, ở tại chốt quay của guốc phanh ta cũng phân lực tổng hợp U₁ ra hai thành phần lực lực hướng kính U_1Y và lực U_1X. Sau đó guốc phanh này ở tại lực tổng hợp R₁ ta cắt ra thành hai nửa thay vào mặt cắt đó lực hướng tâm N_z1 và Q_Y1 và M_u1. Ở nửa dưới là N_z2, Q_Y2 và M_u2 ngược với các thành phần lực và mômen của phần trên.

          Nhận xét: Trong tất cả các guốc phanh ta nhận thấy guốc xiết của cơ cấu phanh trước là chịu lực lớn nhất, vì vậy ta tính bền cho guốc phanh này, nếu guốc phanh này thoả mãn thì các guốc khác cũng thoả mãn.

Với kết cấu của guốc phanh trước đã xác định ta xác định được các giá trị lực và các góc  như sau:

           j - Là góc tạo bởi tia OA với trục : j  = 20⁰ ;

           j^’- Là góc tạo bởi giữa trục xx và tia từ tâm đến điểm đang xét.

Tại điểm B :  Có j^’ = 5⁰

           g- Là góc tạo bởi tia OA với tia nối từ tâm đến điểm đang xét.

Tại điểm B :  g = 65⁰

     Ta viết phương trình cân bằng lực theo các phương của lực N_z và Q_y và  phương trình cân bằng mômen tại điểm B ta được:

(2)

    R_t- Là bán kính tang trống: R_t = 200 mm

ü Xét sự cân bằng cho nửa trên :

Xét sự cân bằng tại điểm A: ()

Ta có phương trình cân bằng lực và mômen như sau :

               (2)  Û  

              Û         

Xét sự cân bằng tại B :  ()     

Ta có phương trình cân bằng lực và mômen như sau:

                     Û

      Û

Bảng : “Giá trị lực và mômen tác dụng lên nửa trên guốc phanh”

ü Xét sự cân bằng cho nửa dưới ta có :

Ta có:                  ; c = 160 (mm)

                  U_1X = U₁.sinr = 2878,5.sin71⁰ = 2726,7 (KG)

                  U_1Y = U₁.cosr =  2878,5.cos71⁰ = 937,2 (KG)

Góc r là góc giữa đường OO­₁ với đường qua phương của lực U, được xác định bằng : r =71⁰

 Xét sự cân bằng tại B :

Phương trình cân bằng lực và mômen:

                Û

                       Û 

Xét sự cân bằng tại điểm C :

Ta có :            

Phương trình cân bằng lực và mômen:

           Û

          Û 

  Bảng : “Giá trị lực và mômen tác dụng lên nửa dưới guốc phanh”

Căn cứ vào các bảng trên ta vẽ biểu đồ nội lực tác dụng lên guốc phanh:

Dựa vào biểu đồ N_Z ta thấy tại tiết diện B guốc phanh chịu lực N_Z lớn nhất và có giá trị bằng :

          N_Z = 137,7 + 1336,6 = 1474,3 (KG)

Dựa vào biểu đồ Q_Y ta thấy tại tiết diện B guốc phanh chịu lực Q_Y lớn nhất và có giá trị bằng :

          Q_Y = 1573,5 +2538,6 = 4112,1 (KG)

Dựa vào biểu đồ M_U ta thấy tại tiết diện B guốc phanh chịu mômen M_U lớn nhất và có giá trị bằng :

          M_U = 191,9 – 69,498 = 122,4 (KGm)

Kết luận:

    Tại tiết diện B của guốc phanh sẽ phải chịu lực và mômen lớn nhất, do đó ta sẽ đi tính bền tại B, nếu tại B thoả mãn thì tất cả các điểm khác của guốc phanh đều thoả mãn.

Ứng suất do Q_Y và M_U gây ra được tính theo công thức:

Trong đó:

          F - Diện tích của tiết diện tính toán

          R_th - Bán kính đường trung hoà

          R_i - Bán kính tại điểm đang xét

Ta xét lần lượt tại ba điểm trên mặt cắt của guốc phanh là điểm 1, 2 và 3.

Tại điểm 1: R_i = R’₁ + b/2 = 17,5 +  0,5 = 18 cm

                   = 339,9 ()

Tại điểm 2: R_i = R’₁ -  b/2 = 17,5 -  0,5 = 17 cm

                   = 315,2()

Tại điểm 3: R_i = R’₁ – d -  b/2 = 17,5 - 5 - 0,5= 12 cm

                   = 129,6()

Ứng suất tiếp do lực N_Z gây ra:

Trong đó:

          S_X - Mômen tĩnh phần bị cắt đối với trục quán tính trung tâm

          J_X - Mômen quán tính của tiết diện

          b - Chiều dày phần bị cắt

          N_X - Lực cắt

Xác định mômen quán tính J_X( áp dụng công thức chuyển trục song song của mômen quán tính: ta có

          = 148  (cm³)

 Xác định mômen tĩnh S_x.

                    S_x=      

Trong đó          F - Là diện tích mặt cắt

                        dF- Là phân tố diện tích

                         y- Là toạ độ của phân tố đó      

Tại điểm 1 và 3 có dF = 0 do đó S_x = 0

Tại điểm 2 ta có:           

                   S_X = Y₂ . F_S

       Y₂ - Là khoảng cách từ toạ độ trọng tâm phần dưới đến đường trung hoà.

                  Y₂= d/2- (R’₁- a/2- R_th) = 2,5- (17,5- 0,5 - 16,3) = 1,8 cm

                   F_S = F₁ + F₂ = 14 + 7,5 = 21,5  (cm²)

               S_X = Y₂ . F_C = 1,8 . 21,5 = 38,7 (cm³)

           = 385,5  ()

Ứng suất tổng hợp:

           = 823,94 ()

Ta thấy :      s_th = 823,94 () < () : Thoả mãn

      6.2.Tính bền trống phanh

          6.2.1. Áp suất trong trống phanh:

Được tính theo công thức:                   

 Trong đó:

                   M’_P - Mômen phanh cần thiết

               - Hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống;  = 0,3

              b - Bề rộng má phanh

              r_t - Bán kính tang trống

               - Góc ôm của má phanh;  = 120⁰

                           q = 313175(KG/m²) = 31,3(KG/cm²)

           6.2.2. Ứng suất hướng tâm .

Với :

          a’ - Bán kính trong của trống; Chọn a’ = 20 (cmm)

          b’ - Bán kính ngoài của trống; Chọn b’ = 21,5 (cm)

          r - Khoảng cách từ tâm đến điểm cần tính, khi r =a’ thì s_t và s_n đạt giá trị cực đại

                   Chọn r = a’ = 20 (cm)

       =  432,4()

 s_n = 432,4 () < () : Thoả mãn

      6.3. Tính chốt phanh:

Má phanh quay quanh chốt phanh được tính theo cắt và chèn dập

 *) Ứng suất cắt:

             = 400 ()s

          Với : d - Đường kính chốt; chọn d = 40 (mm)

           = 229()

           = 229 KG/cm²  = 400  KG/cm² : Thoả mãn

 *) Ứng suất chèn dập:

             = 800 ()

Với : l – Chiều dài tiếp xúc của chốt với guốc phanh

          Chọn l = 20 (mm)

           = 359,8()

        = 800 kg/cm²: Thoả mãn

CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG PHANH RƠMOOC

      7.1.Tổng quan về hệ thống dẫn động phanh rơmooc:

7.1.1.Dẫn động phanh rơmooc dạng một dòng:

7.1: Sơ đồ dẫn động phanh rơmooc dạng một dòng

Theo sơ đồ, không khí được nén từ  máy nén khí rồi truyền tới bộ lọc 2 và bộ điều chỉnh áp suất 3 rồi đến các bình chứa khí nén 4. Khi ở trong các bình chứa khí nén 4 có đầy đủ lượng dự trữ không khí nén thì bộ phận điều chỉnh 3 sẽ cắt không cấp khí từ máy nén khí vào các bình chứa nữa.

Để đề phòng trường hợp áp suất có thể tăng đột ngột ở đường dẫn khí, trong hệ thống có van an toàn số 5, không khí nén được đưa từ bình chứa đến van phân phối 11. Khi cần phanh người lái sẽ tác dụng lên bàn đạp, qua hệ thống đòn đến van phân phối 11 và mở cho khí nén vào các bầu phanh để tiến hành qúa trình phanh của xe. Để phanh được rơmooc, trong hệ thống có trang bị van phân phối 6 cho rơmooc. Khi không phanh,  không khí được truyền qua van phân phối 6, ống dẫn và đến đầu nối 7 để cung cấp khí nén cho hệt thống phanh rơmooc. Khi phanh thì không khí nén được thoát ra ngoài khỏi đường ống nối này ra ngoài khí quyển qua van 6. do áp suất ở đường ống nối bị giảm nên hệ thống phanh rơmooc bắt đầu làm việc. Van phân phối của rơmooc có kết cấu phù hợp, sao cho khi xả khí ra khỏi hệ thống thì sẽ thực hiện việc phanh tại các cơ cấu phanh của rơmooc. Khi không có khí nén có thể phanh rơmooc bằng tay đòn 10, tay đòn này sẽ tác dụng lên van phân phối 6 của hệ thống phanh rơmooc. Khi xe làm việc không kéo rơmooc thì đường ống dẫn của hệ thống phanh rơmooc được tách ra khỏi đường ống của hệ thống ôtô bởi van bịt kín 8.

7.1.2. Dẫn động phanh rơmooc dạng hai dòng:

7.2: Sơ đồ dẫn động phanh rơmooc dạng hai dòng

       Ở hệ thống phanh rơmooc hai đường dẫn. Phần cung cấp khí gồm: máy nén khí 1, bình lọc 2, bộ phận điều chỉnh 3, các bình chứa 4 và van an toàn 5, giống như hệ thống phanh một đường dẫn, chỉ khác là van 11 điều khiển cả hệ thống phanh của ôtô và hệ thống phanh của rơmooc, được nối với nhau bởi hai đường ống. Một đường ống nối với ống cung cấp 12, ống này thường xuyên có khí nên dẫn đến hệ thống phanh rơmooc. Đường ống thứ hai nối với ống có không khí vào, để điều khiển hệ thống phanh rơmooc. Hệ thống phanh rơmooc dạng hai dòng, việc điều khiển phanh rơmoóc là thực hiện việc cấp khí từ dòng điều khiển đến van phân phối tại rơmooc. Nó ngược lại với dẫn động phanh rơmooc dạng một dòng là việc điều khiển phanh là xả khí khỏi đường ống điều khiển.

     7.1.3. Dẫn động phanh rơmooc dạng hỗn hợp:

      Để tăng tính hiệu quả của thiết kế hệ thống dẫn động phanh rơmooc, thông thường trên các loại xe, được bố trí các cơ cấu phù hợp để có thể thích ứng được cả hệ thống dẫn động phanh rơmooc dạng một dòng và hai dòng.

     Trên xe ta thiết kế, có kéo theo rơmooc vì vậy yêu cầu cũng có hệ thống dẫn động phanh cho rơmooc, đảm bảo tính anh toàn trong sử dụng. Xe kéo ở trên ta đã thiết kế xong hệ thống dẫn động phanh, để có thể phanh được rơmooc thì ta có bố trí thêm các van điều khiển việc dẫn động này. Và phải đảm bảo có thể phù hợp với hệ thống dẫn động dạng một dòng hay hai dòng. Để có thể phanh rơmooc được đồng thời với hệ thống phanh trên xe kéo và có thể phanh được thông qua hệ thống phanh công tác và phanh tay trên xe kéo thì ta bố trí hệ thống dẫn động phanh rơmooc được bố trí như hình dưới đây.

      Ta có thêm hai van điều khiển trên xe kéo để điều khiển việc dẫn động phanh của rơmooc. Van điều khiển dẫn động dạng hai dòng 13 và van điều khiển dẫn động rơmooc dạng một dòng 14. Để tăng tính an toàn trong sử dụng, có thể phanh được rơmooc bằng các dòng độc lập như trên xe kéo, ta trích dòng khí điều khiển trên đường dẫn của hệ thống phanh công tác ra cầu trước, cầu sau và trên hệ thống dẫn động của van phanh tay( phanh dừng, dự phòng) đến van 13 điều khiển dẫn động phanh rơmooc dạng hai dòng. Việc phanh xe của hệ thống phanh công tác là thực hiện việc cấp khí từ bình khí qua tổng van 11 đến van 13, phanh xe bằng hệ thống phanh tay là xả khí qua van phanh tay. Việc điều khiển cấp, hay xả khí được đưa đến van 13, nhưng van 13 có kết cấu phù hợp để những điều khiển phanh này sẽ thực hiện việc cấp khí từ bình khí đến dẫn động phanh rơmooc dạng hai dòng. Dòng khí còn lại là dòng luôn cấp từ bình khí của xe kéo đến van 15 trên rơmooc. Ở dẫn động một dòng, khi chưa thực hiện phanh, thì van 14 này thực hiện việc cấp khí từ bình khí trên xe kéo đến van phân phối của phanh rơmooc. Khi phanh dòng khí điều khiển cấp khí từ van 13 đến van 14, van 14 có kết cấu phù hợp để việc cấp khí này sẽ làm ngừng việc cấp khí đến van 15 của rơmooc, và thực hiện phanh các cơ cấu phanh của rơmooc.

   Như vậy với sơ đồ dẫn động như trên, có thể đáp ứng được yêu cầu về dẫn động phanh rơmooc, phù hợp cho cả loại dẫn động một dòng hay hai dòng. Phanh rơmooc đồng thời cùng với phanh trên xe kéo, và đảm bảo tính an toàn do được điều khiển bằng ba dòng độc lập của xe kéo.

     7.1.4. Dẫn động phanh trên rơmooc:

* Dạng một dòng (hình 7.4 a) :

Bao gồm : Bình chứa khí nén 1, tổng van phanh 3,4 và các thiết bị hoạt động 2, các thiết bị phanh khí nén của rơmooc được nối ghép với xe kéo bằng ống mềm 5, có van phân phối 6, bình chứa khí nén 7 và các thiết bị hoạt động 8.

Khi bàn đạp phanh đã được nhả, sự nạp đầy khí nén cho các bình chứa 7 của rơmooc diễn ra qua bộ phận 4 của tổng van phanh (cơ cấu tuỳ động chuyển động ngược), lúc này khí nén từ bình chứa 1 qua bộ phận 4, qua ống dẫn 5, bộ phận van phân phối khí 6, tràn vào bình khí nén 7, áp suất lớn nhất ở bình 7 thường 5 –5,2 KG/cm² và được điều tiết bằng sức căng của lò xo của cơ cấu tuỳ động 4.

Khi đạp bàn đạp phanh, bộ phận 3, 4 trong tổng van phanh làm việc tạo ra áp suất khí ở các thiết bị làm việc 2 tỷ lệ thuận với lực trên bàn đạp phanh, đồng thời cơ cấu tuỳ động 4 làm giảm áp suất khí ở các thiết bị đạng hoạt động 8 phù hợp với sự giảm áp suất khí ở ống dẫn khí 5. Vì áp suất khí ở thiết bị hoạt động 8, cũng như các thiết bị hoạt động 2 phụ thuộc vào lực trên bàn đạp phanh.

Việc cấp khí nén cho bình 7 và việc điều khiển phanh rơmooc được thực hiện bằng một đường ống duy nhất, cho nên khi phanh nhiều, liên tục các bình khí ở trên rơmooc sẽ không kịp nạp khí nén, làm giảm dần lượng khí nén trong bình cho tới khi sự phanh rơmooc trở nên không thể thực hiện được nữa.

Hình 7.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động phanh rơmooc 

   * Dẫn động phanh rơmooc hai dòng (hình 7.4b) :

Bao gồm : Thiết bị 1,2 và 3 ở ôtô, 6,7 và 8 ở rơmooc, cũng như là với dẫn động một dòng (tương ứng 1,2,(3,4),6,7 và 8), tổng van phanh 3 là cơ cấu tuỳ động để điều khiển phanh ôtô và phanh rơmooc. Sự nạp đầy khí nén của bình 7 được thực hiện từ bình 1 đặ ở trên ôtô kéo qua ống dẫn riêng 4. Áp suất khí lớn nhất trong bình 7 có thể cân bằng với áp suất khí lớn nhất ở bình 1 của ôtô. Để điều khiển phanh rơmooc, bộ phận phân phối khí 6 được thông với ống dẫn khí 5, nối khoang thoát khí của tang van phanh 3. Nhờ sự thay đổi tỷ lệ thuận áp suất khí ở ống dẫn 5 mà bộ phận phân phối khí thay đổi áp suất khí trong các thiết bị hoạt động của rơmooc. Như vậy sự khác biệt giữa dẫn động hai dòng so với dẫn động một dòng là ở chỗ sự nạp đầy các bình chứa khí nén của rơmooc và sự điều khiển phanh rơmooc được thực hiện bằng ống dẫn riêng biệt. Hơn nữa, sự nạp đầy khí nén cho các bình 7 của rơmooc diễn ra khi phanh xe cũng như khi nhả phanh, nhờ vậy có thể phanh rơmooc được nhiều lần liên tục, bình khí nén ở rơmooc vẫn luôn luôn cấp khí đảm bảo áp suất quy định, việc phanh rơmooc sẽ hiệu quả hơn so với dẫn động một dòng.   

 7.2. Kết cấu các van trong hệ thống dẫn động phanh rơmooc.

   7.2.1.Van điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc dạng hai  dòng :

               Hình 7.3: Sơ đồ cấu tạo van điều khiển cơ cấu phanh rơmooc dạng hai dòng

     Dùng để đưa các cơ cấu dẫn động phanh của rơmooc vào hoạt động khi phanh hệ thống phanh công tác cầu trước, cầu sau và hệ thống phanh tay. Van này được bắt chặt lên khung xe bằng hai bulông. Màng 1 được ép vào giữa hai thân dưới 14 và trên 18, nó được bắt chặt vào giữa hai vòng đệm 17 bằng êcu 16 bít kín bằng vòng cao su lên pittông dưới 13. Trên thân dưới còn có cửa sổ xả 15 có van bảo vệ không cho bụi bẩn lọt vào thiết bị, cửa sổ này được bắt chặt bằng hai vít. Khi nới lỏng một trong hai vít, có thể quay cửa sổ 15 để mở lối tiếp cận đến vít điều chỉnh 8 qua lỗ của van 4 và pittông 13. Van điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc dẫn động hai dòng phát ra hiệu lệnh chỉ huy cho bộ phân phối không khí của hệ thống phanh rơmooc gồm có ba hiệu lệnh độc lập, tác động có thể cùng một lúc hoặc riêng rẽ. Lúc này phát đến cửa I và III là tín hiệu tác dụng thẳng (để tăng áp suất), còn đến cửa II- tác dụng ngược (để giảm áp suất). Các cửa của van được liên kết theo các cánh sau: I - với khoang dưới của khoang dưới của khoá hãm; II - với khoá tác dụng ngược điều khiển bằng tay ; III – với khoang trên của tổng van phanh; IV- với đường dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc ; V- với bình chứa của ôtô ; VI- với khí quyển.

  Ở trạng thái nhả phanh, khí nén luôn luôn được dẫn tới các cửa II và V để tác động màng 1 từ phía trên và pittông giữa 12 từ phía dưới nhằm duy trì pittông 13 ở vị trí dưới. Lúc này, cửa IV nối đường dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc với cửa khí quyển VI qua lỗ trung tâm của van 4 và pittông dưới 13.

   Khi khí nén được dẫn tới cửa III, pittông trên 10 và 6 cùng một lúc dịch chuyển xuống dưới. Lúc đầu, pittông 10 hạ đế của nó xuống van 4 để đóng cửa thông ra khí quyển trong pittông dưới 13 và sau đó tách van 4 ra khỏi đế của pittông giữa 12. Khí nén đi từ cửa V được liên kết với bình chứa đến cửa IV và sau đó đến đường dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc. Khí nén được tiết tục dẫn tới cửa IV cho đến khi nào lực tác động của nó lên các pittông trên 10 và 6 từ phía dưới cân bằng với áp suất khí nén được dẫn tới cửa III tác động lên các pittông này từ phía trên. Sau đó, dưới tác động của lò xo 2, van 4 đóng không cho khí nén đi từ cửa V tới cửa IV. Bằng cách đó, hoạt động tuỳ động của van được thực hiện. Khi nhả phanh áp suất khí nén đến cửa III từ tổng van chuyển đến bị giảm xuống, dưới tác động của lò xo 11 và áp suất khí nén từ bên dưới (ở cửa IV), pittông trên 6 dịch chuyển lên trên cùng với pittông 10. Đế pittông 10 tách khỏi van 4 và thông với IV với cửa khí quyển VI qua lỗ trong van 4 và pittông 13.

   Khi khí nén tiếp vào cửa I nó đi xuống dưới màng 1 và dịch chuyển pittông dưới 13, pittông giữa 12 và van 4 lên trên. Van 4 đi đến đế trên của pittông trên 10 và đóng cửa ra khí quyển, còn khi pittông giữa 12 tiếp tục chuyển động thì van tách ra khỏi đế nạp của pittông. Khí nén được chuyển từ cửa V, liên kết với bình chứa của ôtô, đến cửa IV và đi tiếp vào đường dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc cho đến khi nào tác động của nó lên pittông giữa 12 từ phía trên cân bằng với tác dộng của áp suất lên màng 1 từ phía dưới. Sau đó van 4 đóng không cho khí nén đi từ cửa V sang cửa IV. Và như thế hoạt động tuỳ động được thực hiện theo một phương án làm việc của thiết bị. Khi áp suất khí nén ở cửa I và dưới màng I giảm xuống, pittông dưới 13 cùng với pittông 12 dịch chuyển xuống dưới. Van 4 tách khỏi đế trên của pittông 10 và thông cửa IV với cửa khí quyển VI qua lỗ trong van IV và pittông 13.

Khí nén được dẫn tới cửa I và cửa III cùng một lúc thì pittông lớn và nhỏ ở phía trên 10 và 6 cùng dịch chuyển xuống dưới, còn pittông dưới 13 pittông và pittông giữa 12 - lên trên. Đường dẫn điều khiển cơ cấu phanh của rơmooc được tiếp khí nén qua cửa IV và xả khí nén ra khỏi đường dẫn cũng được tiến hành như đã trình bày ở trên.

Khi xả khí nén ra khỏi cửa II (khi phanh bằng hệ thống phanh dự phòng hoặc hệ thống phanh dừng của ôtô kéo), áp suất ở phía trên màng giảm xuống. Dưới tác động của khí nén từ phía dưới, pittông giữa 12 cùng với pittông dưới 13 dịch chuyển lên trên. Đường dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc được tiếp khí nén qua cửa IV và quá trình nhả phanh cũng được tiến hành như khi tiếp khí nén đến cửa I. Hoạt động tuỳ động trong trường hợp này xảy ra nhờ sự cân bằng áp suất khí nén lên pittông giữa 12 và tổng giá trị áp suất tác động lên pittông giữa 12 và màng 1 từ phía trên.

Khí nén được dẫn tới cửa III (hoặc khí nén dẫn tới cửa III và I cùng một lúc) thì đại lượng áp suất ở cửa IV liên kết với đường dẫn điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc sẽ lớn hơn đại lượng áp suất dẫn tới cửa III. Điều này đảm bảo sự hoạt động sớm của hệ thống phanh rơmooc. Đại lượng vượt áp suất tối đa trên cửa IV là 1 KG/cm², tối thiểu gần  0,2 KG/cm², định mức 0,6 KG/cm². Đại lượng vượt áp suất điều chỉnh bằng vít 8, khi vặn vít vào thì đại lượng này tăng lên, khi vặn ra thì giảm xuống.

7.2.2 .Van điều khiển các cơ cấu phanh của rơmooc dạng một dòng :  

Dùng để đưa cơ cấu dẫn động phanh rơmooc vào hoạt động khi các hệ thống phanh của ôtô kéo làm việc cũng như để hạn chế áp suất khí nén trong cơ cấu dẫn động khí nén của rơmooc nhằm mục đích ngăn ngừa hiện tượng tự phanh của rơmooc khi áp suất dao động trong cơ cấu dẫn động phanh khí nén của ôtô kéo. Van được lắp trên khung ôtô và bắt chặt bằng hai bulông.

               Hình 7.4: Sơ đồ cấu tạo van điều khiển cơ cấu phanh rơmooc có cơ cấu dẫn động một dòng

Khí nén từ bình chứa của ôtô kéo được dẫn tới cửa IV và qua rãnh 7 vào hốc bên trong pittông có bậc 2. Khi ở trạng thái nhả phanh, lò xo 4 tác động lên đĩa  để giữ màng 5 cùng với con đội 6 ở vị trí dưới. Lúc này, van xả 8 đóng, còn van xả 9 thì  mở và khí nén đi từ cửa IV đến cửa I rồi đến đường dẫn liên kết của rơmooc. Khi áp suất ở cửa I đạt đến một giá trị nhất định đã được xác định bằng vít điều chỉnh 11, pittông thắng lực ép của lò xo 10 và hạ xuống, vì thế, van 9 hạ xuống đế nằm trên pittông 12. Bằng cách đó khi nhả phanh, áp suất trong đường dẫn của rơmooc được tự động duy trì ở một mức nhất định nhỏ hơn áp suất dẫn động trong cơ cấu dẫn động khí nén của ôtô kéo.

Khi phanh ôtô kéo, khí nén được dẫn tới cửa III và tiếp đầy hốc 3 dưới màng 5. Màng 5 thắng lực ép của lò xo 4 để dịch chuyển cùng với con đội 6. Lúc này, đầu tiên van nạp 9 đóng lại và sau đó van xả 8 mở ra, không khí từ đường dẫn rơmooc qua cửa I, con đội rỗng 6 và qua cửa II đi ra ngoài khí quyển. Không khí tiếp tục đi qua cửa I ra khí quyển cho đến khi nào áp suất trong hốc 3 ở dưới màng 5 và trong hốc ở dưới pittông bậc 2 cân bằng với áp suất ở hốc trên của pittông bậc 2. Khi áp suất ở cửa I tiếp tục giảm, pittông 2 hạ xuống và dịch   chuyển con đội xuống dưới, con đội đóng van xả, do đó khí thôi không đi ra khí quyển nữa. Bằng cách đó hoạt động tuỳ động được thực hiện và rơmooc được phanh với hiệu quả tỷ lệ với giá trị áp suất khí nén được dẫn tới cửa  III.

Khi tiếp tục tăng áp suất ở cửa III sẽ dẫn đến việc xả hoàn toàn khí nén ra khỏi cửa I và có nghĩa là rơmooc được phanh với hiệu quả tối đa. Khi ôtô nhả phanh có nghĩa là khi áp suất ở cửa III và trong hốc 3 ở dưới màng 5 giảm xuống, dưới tác động của lò xo 4, màng trở về vị trí ban đầu. Con đội cũng cùng hạ xuống với màng. Lúc này, van xả 8 đóng lại và van nạp 9 mở ra. Khí nén từ cửa IV đi vào cửa I rồi đến đường dẫn liên kết của rơmooc, và rơmooc được nhả phanh.

7.2.3. Van phân phối khí trên rơmooc

Hình 7.5: Sơ đồ cấu tạo van phân phối khí trên rơmooc

I          : Đường đến điều khiển của hệ thống dẫn động dạng một dòng

           : Đường đến từ bình khí trên xe chính trong dẫn động dạng hai dòng

II        : Đường đến điều khiển của hệ thống dẫn động dạng hai dòng

III       : Đường đến từ bình khí của rơmoóc

IV       : Đường đi đến các cơ cấu phanh rơmoóc.

V        : Đường nối thông với khí quyển.

     a). Nguyên lý làm việc:

   *) Loại dẫn động một dòng:

    Dòng điều khiển được đưa đến cửa I. Khi chưa thực hiện việc phanh thì dòng này cấp khí từ bình khí trên xe chính đến bình khí trên rơmoóc thông qua một cửa nối thông khoang A với bình khí này. Bình khí trên phần rơmooc được nạp đầy khí. Ở dẫn động một dòng thì cửa II được đóng lại. Dưới áp suất khí nén được đưa đến qua cửa I điền đầy vào khoang A, áp suất này sẽ nén pittông 9 lên phía trên và kéo theo con đội 12 và pittông 3 đi lên. Pittông 3 đẩy vào van 15 rồi tỳ vào pittông 14 lên trên, lúc này van 15 mở. Thông đường khí giữa hai đường IV và V. Đường đến cơ cấu phanh được thông với khí quyển, không thực hiện việc phanh.

        Khi thực hiện việc phanh tức là ta xả khí từ đường điều khiển I ra với khí quyển, áp suất trong khoang A giảm xuống. Dưới tác dụng của áp suất trong khoang B( do bình khí của rơmooc cung cấp) tác dụng lên pittông 3 và pittông 14 đẩy van 15 đi xuống, đóng van 15 lại, ngăn không cho dòng IV thông với dòng V. Lúc này dòng khí từ bình khí đi qua khe giữa pittông 3 và pittông 14 rồi đến cửa IV. Thực hiện việc cấp khí từ bình khí đến các cơ cấu phanh. Việc tuỳ động của van được thực hiện nhờ cân bằng áp suất khí nén ở phần trên và phần dưới của các pittông  cùng với lực của các lò xo hồi vị.

    Các cơ cấu phanh của rơmooc được thiết kế tương tự như cơ cấu phanh của xe chính mà ta đã thiết kế ở trên.

    *)Loại dẫn động hai dòng:

    Cửa I luôn được cấp khí từ bình khí của xe chính, và cũng qua lỗ thông ở khoang A để cung cấp khí đến bình khí của rơmooc. Dòng điều khiển được đưa đến cửa II. Khi chưa thực hiện việc phanh thì dòng đến cửa II chưa được cấp khí, ở cửa I vẫn được cấp khí cho nên áp suất ở phần dưới của pittông 9 lớn hơn áp suất phần trên vì vậy pittông 9 được ép lên phía trên, kéo con đội 12 lên trên, pittông 3 và 14 cũng ở vị trí trên, van 15 được mở ra. Thông cửa IV với cửa V, không có khí được đưa đến các cơ cấu phanh của rơmooc.

   Khi thực hiện việc phanh, tức là cung cấp khí đến dòng đIều khiển qua cửa II. Dưới tác dụng của áp suất khí lên phần trên của pittông 9, sẽ đẩy pittông 9 đi xuống, tỳ lên con đội 12, đẩy pittông 3 và 14 đi xuống. Van 15 được đóng lại, ngăn giữa hai đường IV và đường V. Dòng khí được cung cấp từ bình khí trên rơmooc qua cửa III, rồi qua khe giữa hai pittông 3 và 14 để đưa khí qua cửa IV, thực hiện việc cấp khí đến các cơ cấu phanh.

CHƯƠNG VIII: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT

8.1. Chế tạo chi tiết pittông trong bộ điều hoà lực phanh :

 8.1.1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết, dạng sản và phương pháp chế tạo phôi.

Pittông là một chi tiết dạng trục điển hình. Đặc điểm của pittông là làm việc di trượt dọc trục của xi lanh. Mặt làm việc là các mặt trụ ngoài

Chọn vật liệu bạc là thép 45 với mục đích tăng độ bền mòn khi chi tiết làm việc.

a).Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

     Từ bản vẽ yêu cầu về gia công chi tiết, phân tích tính công nghệ từ chế tạo phôi cho tới khi thành sản phẩm hoàn chỉnh. Từ nguyên công chế tạo phôi hình dạng chi tiết có thể sửa đổi thành như bản vẽ lồng phôi mục đích làm giảm lượng dư gia công, giảm thời gian cho gia công, tiết kiệm kim loại..

    Ta thấy chi tiết không đòi hỏi độ chính xác cao, các mặt lắp ghép yêu cầu độ chính xác cấp 6. Hai mặt A và B yêu cầu độ đồng tâm cao. Giữa hai mặt có rãnh để lắp phớt làm kín, do đó yêu cầu dung sai không lớn hơn 0,02 mm

   Nhìn chung chi tiết trục là một chi tiết đơn giản để chế tạo phôi, để gia công, nhưng khi gia công cần phải đảm bảo các yêu cầu kiểm tra khác nhau tuỳ theo yêu cầu sử dụng.

b).Xác định dạng sản xuất

   Chi tiết dạng trục có khối lượng không lớn, chế tạo theo yêu cầu thiết kế phục vụ cho lắp bộ điều chỉnh. Chính vì vậy, ta coi dạng sản xuất là dạng đơn chiếc

          c).Chọn phương pháp chế tạo phôi

Có hai phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết trục là phôi đúc và phôi rèn dập cho vật liệu là thép hay hợp kim.

          *).Phương pháp đúc gồm các kiểu đúc sau:

    Đúc thép trong khuôn cát, mẫu là gỗ, làm khuôn bằng tay. Phương pháp này cho độ chính xác thấp, lượng dư gia công cắt gọt lớn, năng suất thấp. Đòi hỏi trình độ công nhân phải có tay nghề cao. Phương pháp này thích hợp với đối tượng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

  Dùng mẫu kim loại, khuôn cát làm bằng máy đạt độ chính xác và năng suất cao. Lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, phương pháp này thích hợp trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.

   Dùng phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng, phôi đúc đạt độ chính xác cao từ 0,3 - 0,6 mm. Tính cơ học tốt, phương pháp này dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối, nhưng chỉ thích hợp cho chi tiết cỡ nhỏ và trung bình.

 Đúc áp lực : có thể tạo nên các chi tiết trục cỡ nhỏ có hình thù phức tạp.

  Phương pháp tạo phôi bằng rèn dập tạo được các phôi có hình thù không phức tạp nhưng có cơ tính tốt và đạt năng suất cao. Phương pháp này được áp dụng ở dạng sản xuất hang loạt lớn và hàng khối

Nói chung phương pháp đúc cho vật liệu thép với các chi tiết có kích thước nhỏ là không thích hợp vì thép có độ co ngót cao khi từ chuyển nóng sang nguội.

    Từ những phương pháp trên để đúc cho vật liệu là thép, và dựa vào điều kiện sản xuất ở nước ta. Ta chọn phương pháp tạo phôi đúc bằng phương pháp rèn dập ở dạng sản xuất hàng loạt lớn để chế tạo chi tiết trục.

    Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

    Từ bản vẽ chi tiết ta thấy rằng với các mặt cần gia công đều đạt độ nhám là R_z= 2,5 tương đương với cấp nhẵn bóng là Ñ5 nên ta chọn lượng dư cho các bề mặt gia công này là 2 mm.

       8.1.2.Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục.

         1).Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng trục.

   Khối lượng gia công chi tiết chủ yếu tập chung chủ yếu vào việc gia công các mặt trụ ngoài, các mặt vai của trục. Muốn gia công nhiều các bề mặt khác nhau qua các giai đoạn như thô, tinh…. Ta cần tạo nên một chuẩn tinh thống nhất cho chi tiết gia công. Chuẩn tinh đó thường là một mặt phẳng ngoài nào đó và mặt trụ nào đó vuông góc với mặt phẳng đó.

2). Lập trình tự các nguyên công

    Dựa trên kết cấu của chi tiết ta chọn trình tự gia công thích hợp để gia công chi tiết như sau:

  +)Nguyên công 1: Tiện mặt trụ ngoài Æ 28, mặt đầu và vát mép

  +)Nguyên công 2: Tiện mặt trụ ngoài Æ 12, vai trục, mặt đầu và vát mép.

  +)Nguyên công 3: Tiện rãnh và các mặt còn lại.

  +)Nguyên công 4: Kiểm tra sự đồng trục của hai mặt trụ A và B.

8.1.3.Thiết kế nguyên công

    Thiết kế đảm bảo năng suất và độ chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng gia công, số bước công nghệ…vì vậy khi thiết kế nguyên công cần dựa vào dạng sản suất, phương pháp phân tán nguyên công để chọn sao cho hợp lý.

       1.Nguyên công 1:

Tiện mặt trụ ngoài Æ 28, mặt đầu và vát mép:

Lấy mặt trụ ngoài làm chuẩn thô, dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để kẹp chặt và định vị phôi. Như vậy ta đã khống chế 4 bậc tự do.

     Kẹp chặt bằng chính mâm cặp 3 chấu, đảm bảo được độ cứng vững cho gia công.Ta có sơ đồ định vị và kẹp chặt phôi như sau:

     a)Tiện mặt trụ ngoài Æ28 gồm các bước sau:

    +)Tiện thô: chọn chiều sâu cắt là t= 2 mm, lượng chạy dao tra theo bảng 6-1 tài liệu tham khảo (4) là S = 0,5 mm/vòng

Vận tốc cắt được tính theo công thức

Trong đó:       T - là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                 t - là chiều sâu cắt, t = 2 mm

  S - là bước tiến của dao, S = 0,5 mm/vòng

  K_V - là hệ số điều chỉnh vận tốc

  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov.

                       k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                                  k_mv== 1,44

       k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,9

       k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,65

       k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 1,04

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                     k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

          Þ K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

          Þ  K_V = 1,44.0,9.0,65.1,04.0,9.0,91.1.1,04 = 0,746

  C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5- 8) tài liệu (4) ta có:

  C_v= 350;  x_v= 0,15;   y_v= 0,8;  m =0,2

        Þ   = = 132,25 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

             n = 633,5 (v/ph)

 Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 633,125 (v/ph)

 Lượng chạy dao trên phút là: S  = S_v.n = 0,5.633,125 = 316,6 (mm/ph)

Tốc độ thực tế là :

                         = 27,8 (m/ph)

+) Tiện tinh, chọn chiều sâu cắt là t = 0,4 mm, lượng chạy dao tra theo bảng (5-14) tài liệu tham khảo (4) là S = 0,2 (mm/vòng)

 Vận tốc cắt được tính theo công thức sau:

Trong đó: T- là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                 t- là chiều sâu cắt, t = 0,4 mm

   S - là bước tiến của dao, S = 0,2 mm/vòng

   K_V - là hệ số điều chỉnh vận tốc

                      K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov

                        k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                               k_mv== 1,44

        k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,9

        k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,65

        k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 1,04

        k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                    k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

            Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

             K_V =  1,44.0,9.0,65.1,04.0,9.0,91.1.1,04  =  0,746

          C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

         C_v= 350;  x_v= 0,15;   y_v= 0,8;  m = 0,2

Þ        = = 202,22 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

                         n = 1025,5 (v/ph)

Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 1008 (v/ph)

Lượng chạy dao trên phút là: S = S_v.n = 0,2. 1008 = 206,6 (mm/ph)

Tốc độ thực tế là :

                     = 63,302 (m/ph)

       b)Tiện mặt đầu và vát mép:

+) Tiện thô, chọn chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng chạy dao tra theo bảng (6-12) tài liệu tham khảo (4) là S = 0,5 mm/vòng

Vận tốc cắt được tính theo công thức:

Trong đó: T - là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                 t - là chiều sâu cắt,  t = 1,5 mm

   S - là bước tiến của dao, S = 0,5 mm/vòng

   K_V -là hệ số điều chỉnh vận tốc

 K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov

       k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                              k_mv== 1,44

       k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,8

       k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,6

       k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 1,18

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                     k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

            Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

                  = 1,44.0,8.0,6.1,18.0,9.0,91.1.1,04 = 0,964

               C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

                     C_v= 350;  x_v= 0,15;   y_v= 0,8;  m = 0,2

       Þ      = = 138,08 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

        n = 1570,5 (v/ph)

Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 1008 (v/ph)

Lượng chạy dao trên phút là: S = S_v.n = 0,5.1008 = 504 (mm/ph)

Tốc độ thực tế là :

                    = 88,62 (m/ph)

        2). Nguyên công 2:Tiện mặt trụ ngoài Æ12, vai trục, mặt đầu và vát mép.

   Lấy mặt trụ ngoài làm chuẩn tinh, dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để kẹp chặt và định vị phôi. Như vậy ta đã khống chế được 4 bậc tự do.

Kẹp chặt phôi bằng chính mâm cặp 3 chấu đảm bảo được độ cứng vững cho gia công.

  Ta có sơ đồ định vị và kẹp chặt phôi như sau:

Tra chế độ cắt:

Chọn máy: chọn máy tiện vạn năng T620 có các thông số sau:

          Công suất của máy : N = 7 (KW)

           Hiệu suất của máy : h = 0,75

 Chọn dao: chọn các loại dao có gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 để gia công các bề mặt trên.

     a)Tiện mặt trụ ngoài trục Æ12 gồm các bước sau:

     +) Tiện thô: chọn chiều sâu cắt là t = 2 mm, lượng chạy dao tra theo bảng 6-1 tài liệu tham khảo (4) là S = 0,5 mm/vòng

Vận tốc cắt được tính theo công thức

Trong đó:       T - là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                 t - là chiều sâu cắt, t = 2 mm

  S - là bước tiến của dao, S = 0,5 mm/vòng

  K_V - là hệ số điều chỉnh vận tốc

Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov

               k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                              k_mv== 1,44

       k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,9

       k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,65

       k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 1,24

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                     k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

               Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

               =  1,44.0,9.0,65.1,24.0,9.0,91.1.1,04 = 0,803

                C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

                C_v= 350;  x_v= 0,15;   y_v= 0,8;  m = 0,2

         Þ    = = 179,58 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

           n = 476,58 (v/ph)

Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 400 (v/ph)

Lượng chạy dao trên phút là: S = S_v.n = 0,5.400 = 200 (mm/ph)

Tốc độ thực tế là :

                     = 150,72(m/ph)

+) Tiện tinh, chọn chiều sâu cắt là  t = 0,4 mm, lượng chạy dao tra theo bảng (5-14) tài liệu tham khảo (4) là S = 0,2 (mm/vòng)

Vận tốc cắt được tính theo công thức sau:

Trong đó:       T - là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                 t - là chiều sâu cắt, t = 0,4 mm

   S - là bước tiến của dao, S = 0,2 mm/vòng

   K_V - là hệ số điều chỉnh vận tốc

Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov

              k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                              k_mv== 1,44

       k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,9

       k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,65

       k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 1,24

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                      k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

                   Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

                    = 1,44.0,9.0,65.1,24.0,9.0,91.1.1,04 = 0,803

                       C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

                      C_v= 350;  x_v=0,15;   y_v=0,8;  m=0,2

               Þ       = = 208,24 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

                n = 552,654 (v/ph)

Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 500 (v/ph)

Lượng chạy dao trên phút là: S = S_v.n = 0,2. 500 = 100 (mm/ph)

Tốc độ thực tế là :

                         = 188,4 (m/ph)

      b) Tiện mặt đầu và vát mép:

+) Tiện thô, chọn chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng chạy dao tra theo bảng (6-12) tài liệu tham khảo (4) là S = 0,5 mm/vòng

Vận tốc cắt được tính theo công thức:

Trong đó:       T-  là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                 t - là chiều sâu cắt, t = 1,5 mm

  S - là bước tiến của dao, S = 0,5 mm/vòng

   K_V - là hệ số điều chỉnh vận tốc

  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov

   k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                              k_mv== 1,44

       k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,8

       k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,6

       k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 1,18

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                      k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

           Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

             =1,44.0,8.0,6.1,18.0,9.0,91.1.1,04 = 0,964

               C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

               C_v= 350;  x_v= 0,15;   y_v= 0,8;  m = 0,2

       Þ    = = 138,08 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

                     n = 150,5 (v/ph)

Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 150 (v/ph)

Lượng chạy dao trên phút là: S = S_v.n = 0,5.150 = 75 (mm/ph)

 Tốc độ thực tế là :

              = 44,62 (m/ph)

        3). Nguyên công 3: Tiện các mặt còn lại của chi tiết:

     Lấy mặt trụ Æ12 và vai trục vừa gia công làm chuẩn tinh, dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm để kẹp chặt và định vị phôi. Như vậy ta đã khống chế được 5 bậc tự do.

   Kẹp chặt phôi bằng chính mâm cặp 3 chấu đảm bảo được độ cứng vững cho gia công.

  Ta có sơ đồ định vị và kẹp chặt phôi như sau:

Tra chế độ cắt:

Chọn máy: chọn máy tiện vạn năng T620 có các thông số sau:

            Công suất của máy: N = 7 (KW)

             Hiệu suất của máy: h = 0,75

Chọn dao: chọn các loại dao có gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 để gia công các bề mặt trên.

a)Tiện rãnh Æ20 gồm các bước sau:

+) Tiện thô: chọn chiều sâu cắt là t = 2 mm, lượng chạy dao tra theo bảng 6-1 tài liệu tham khảo (4) là S = 0,08 mm/vòng

 Vận tốc cắt được tính theo công thức

Trong đó:       T - là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                  t - là chiều sâu cắt, t = 2 mm

   S - là bước tiến của dao, S = 0,08 mm/vòng

   K_V - là hệ số điều chỉnh vận tốc

   K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov

                k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                              k_mv== 1,44

       k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,8

       k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,6

       k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 0,96

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                      k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

                  Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

                    = 1,44.0,8.0,6.1,18.0,9.0,91.1.1,04 =0,964

                      C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

                     C_v= 47;  y_v= 0,8;  m = 0,2

          Þ     = = 150,68 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

               n = 239,96 (v/ph)

Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 252 (v/ph)

Lượng chạy dao trên phút là: S = S_v.n = 0,5.252 = 126 (mm/ph)

Tốc độ thực tế là :

              = 15,83(m/ph)

       b).Tiện vai trục của rãnh gồm các bước sau:

+) Tiện thô, chọn chiều sâu cắt  t = 1,5 mm, lượng chạy dao tra theo bảng (6-12) tài liệu tham khảo (4) là S = 0,5 mm/vòng

Vận tốc cắt được tính theo công thức:

Trong đó:       T - là tuổi bền của dụng cụ, chọn T = 60 phút

                 t- là chiều sâu cắt, t = 1,5 mm

   S - là bước tiến của dao, S = 0,5 mm/vòng

   K_V - là hệ số điều chỉnh vận tốc

                       K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov

k_mv: tra theo bảng (5-9) tài liệu (4) ta có:

                k_mv== 1,44

       k_nv : tra theo bảng (5-13) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,8

       k_uv : tra theo bảng (5-14) tài liệu (4) ta có : k_nv= 0,6

       k_ov : tra theo bảng (5-15) tài liệu (4) ta có : k_ov= 1,18

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: tra theo bảng (5-16) tài liệu (4) ta có:

                      k_jv= 0,9;   k_yv= 0,91;   k_rv= 1;   k_pv= 1,04

                             Þ  K_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov =

                           = 1,44.0,8.0,6.1,18.0,9.0,91.1.1,04 = 0,964

    C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

    C_v= 350;  x_v= 0,15;   y_v= 0,8;  m = 0,2

              Þ    = = 138,08 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

        n = 1570,5 (v/ph)

Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: n = 1008 (v/ph)

Lượng chạy dao trên phút là: S = S_v.n = 0,5.1008 = 504 (mm/ph)

    Tốc độ thực tế là :

          = 88,62 (m/ph)

4).Nguyên công 4:

Kiểm tra sự đồng trục của hai mặt trụ Æ28

  Sơ đồ gá đặt:

    Sau khi thực hiện xong nguyên công 3, ta để chi tiết trên máy, dùng đồng hồ so có giá đặt trên bàn máy sau đó dùng tay quay mâm cặp. Sai số của sự không đồng tâm được thể hiện qua hiệu số lớn nhất giữa giá trị của hai đồng hồ đo.

       8.2. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết trong van phanh tay.

    Ta chọn chi tiết để tính toán thiết kế quy trình công nghệ chế tạo là một van trong bộ phận của van phanh tay.

    Chi tiết được biểu diễn như hình dưới đây, với các thông số về kích thước và các yêu cầu kỹ thuật phù hợp với đặc tính làm việc của chi tiết

8.2.1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết, dạng sản xuất và phương pháp chế tạo phôi.

    Van tùy động là một chi tiết dạng trục điển hình. Đặc điểm của van tùy động là làm việc di trượt dọc trục. Mặt làm việc là các mặt trụ ngoài

    Chọn vật liệu bạc là thép 40 với mục đích tăng độ bền mòn khi chi tiết làm việc.

1.     Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

     Từ bản vẽ yêu cầu về gia công chi tiết, phân tích tính công nghệ từ chế tạo phôi cho tới khi thành sản phẩm hoàn chỉnh. Từ nguyên công chế tạo phôi hình dạng chi tiết có thể sửa đổi thành như bản vẽ lồng phôi mục đích làm giảm lượng dư gia công, giảm thời gian cho gia công, tiết kiệm kim loại..

    Ta thấy chi tiết không đòi hỏi độ chính xác cao, các mặt lắp ghép yêu cầu độ chính xác cấp 7. Giữa phần mặt trụ ngoài có hai rãnh để lắp phớt làm kín, do đó yêu cầu dung sai không lớn hơn 0,02 mm

   Nhìn chung chi tiết trục là một chi tiết đơn giản để chế tạo phôi, để gia công, nhưng khi gia công cần phải đảm bảo các yêu cầu kiểm tra khác nhau tuỳ theo yêu cầu sử dụng.

2.     Xác định dạng sản xuất

   Chi tiết dạng trục có khối lượng không lớn, chế tạo theo yêu cầu thiết kế phục vụ cho lắp bộ điều chỉnh. Chính vì vậy, ta coi dạng sản xuất là dạng đơn chiếc

3.     Chọn phương pháp chế tạo phôi

     Có hai phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết trục là phôi đúc và phôi rèn dập cho vật liệu là thép hay hợp kim.

     Phương pháp đúc gồm các kiểu đúc sau:

    Đúc thép trong khuôn cát, mẫu là gỗ, làm khuôn bằng tay. Phương pháp này cho độ chính xác thấp, lượng dư gia công cắt gọt lớn, năng suất thấp. Đòi hỏi trình độ công nhân phải có tay nghề cao. Phương pháp này thích hợp với đối tượng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

  Dùng mẫu kim loại, khuôn cát làm bằng máy đạt độ chính xác và năng suất cao. Lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, phương pháp này thích hợp trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.

   Dùng phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng, phôi đúc đạt độ chính xác cao từ 0,3 – 0,6 mm. Tính cơ học tốt, phương pháp này dùng trong sản xuất loạt lớn và hang khối, nhưng chỉ thích hợp cho chi tiết cỡ nhỏ và trung bình.

 Đúc áp lực : có thể tạo nên các chi tiết trục cỡ nhỏ có hình thù phức tạp.

  Phương pháp tạo phôi bằng rèn dập tạo được các phôi có hình thù không phức tạp nhưng có cơ tính tốt và đạt năng suất cao. Phương pháp này được áp dụng ở dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

     Nói chung phương pháp đúc cho vật liệu thép với các chi tiết có kích thước nhỏ là không thích hợp vì thép có độ co ngót cao khi từ chuyển nóng sang nguội.

    Từ những phương pháp trên để đúc cho vật liệu là thép, và dựa vào điều kiện sản xuất ở nước ta. Ta chọn phương pháp tạo phôi đúc bằng phương pháp rèn dập ở dạng sản xuất hàng loạt lớn để chế tạo chi tiết trục.

8.2.2.Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết.

              1. Chuẩn định vị để gia công chi tiết dạng trục.

   Khối lượng gia công chi tiết chủ yếu tập chung chủ yếu vào việc gia công các mặt trụ ngoài, các mặt vai của trục. Muốn gia công nhiều các bề mặt khác nhau qua các giai đoạn như thô, tinh. Ta cần tạo nên một chuẩn tinh thống nhất cho chi tiết gia công. Chuẩn tinh đó thường là một mặt phẳng ngoài nào đó và mặt trụ nào đó vuông góc với mặt phẳng đó.

2.     Lập trình tự các nguyên công

    Dựa trên kết cấu của chi tiết ta chọn trình tự gia công thích hợp để gia công chi tiết như sau:

  +Nguyên công 1: Tiện mặt phẳng đầu làm chuẩn, khoan, doa lỗ 12 và vát mép

  +Nguyên công 2:  Tiện mặt đáy, vát mép và vát mép lỗ 12

  +Nguyên công 3:  Tiện trụ 26, và trụ 32 và khoét hai rãnh trụ

  +Nguyên công 4:  Kiểm tra

8.2.3.Thiết kế nguyên công

Thiết kế nguyên công sao cho phải đảm bảo năng suất và độ chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng gia công, số bước công nghệ…vì vậy khi thiết kế nguyên công cần dựa vào dạng sản suất, phương pháp phân tán nguyên công để chọn sao cho hợp lý.

1.  Nguyên công 1:

Tiện mặt phẳng đầu làm chuẩn, khoan, doa lỗ 12 và vát mép

         + Định vị và kẹp chặt

   Mâm cặp định vị chi tiết bốn bậc tự do, và cũng có tác dụng kẹp chặt chi tiết. Khi khoan, doa và vát mép ta con có dùng một phiến tỳ định vị một bậc tự do. Vậy chi tiết được định vị năm bậc tự do.

      a) Bước 1: Tiện mặt đầu

         + Chọn máy và dụng cụ cắt

         Ta chọn máy tiện vạn năng T616 để gia công.

Dùng dao tiện mặt đầu răng chắp hợp kim cứng BK 8.

Tổng lượng dư gia công : Z_b = 1,5 (mm)

Ta làm qua một bước gia công : Z_b = 1,5 (mm)

         + Chế độ cắt

Bước tiến S = 0,1 (mm/vòng)

Tốc độ cắt được tính theo công thức:

  (m/ph)

          Trong đó:  T - Tuổi thọ trung bình của dụng cụ; T = 60

                             Tra bảng X-9: “Trị số của các hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt”:

                   C_V = 23,7  ; y_V = 0,66  ;           m = 0,25

                                    k_V - Hệ số chuẩn chung về tốc độ cắt

                              k_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov.

          Với :  k_mv - Chất lượng vật liệu gia công; tra bảng X-10: “Hệ số hiệu chuẩn k_mv  do ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt”:

Tra bảng X-11: “Trị số của C_m và chỉ số mũ n_V trong công thức tính tóc độ cắt”:

                   C_m = 1  ; n_V = 1,75

           k_nv - Trạng thái bề mặt phôi; tra bảng X-15: “Hệ số k_nv do chất lượng của phôi ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:

                  k_nv = 0,75

           k_uv- Vật liệu phần cắt của dao; tra bảng X-16: “Hệ số k_uv  do vật liệu phần cắt cua dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:

                  k_uv = 0,4

           k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: - Các thông số của dao bao gồm góc nghiêng phụ, bán kính góc lượn đỉnh cao, tiết diện ngang của cán dao; tra bảng X-17: “Các hệ số do các thông số của dao ảnh hưởng đến tốc độ cắt” :

                    k_jv= 0,97;   k_yv= 1,2;   k_rv= 1;   k_pv= 0,97

             k_ov - Dạng gia công; tra bảng X-18: “Hệ số k_ov  ảnh hưởng của dạng gia công đến tốc độ cắt”:       k_ov = 1

                = 0,34

  C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

    C_v= 23,7;  y_v=0,66;  m=0,25

Þ     (m/ph)

Số vòng quay:

                 (v/ph)

Chọn theo máy: n_m = 140 (vg/ph)

       (m/ph)

Như vậy gia công tiện mặt đầu đã đạt cấp nhẵn bóng R_Z20 theo yêu cầu.

         b) Bước 2:  Khoan, doa lỗ 12 thông suốt

              +) Chọn máy và dụng cụ cắt

Ta dùng máy tiện vạn năng T616 như bước trên để khoan lỗ f 12 thông suốt.

Ta vẫn dùng mũi khoan và mũi doa thép gió P18 để khoan ,doa lỗ.

Khi khoan lỗ f 12 là lỗ đặc ,chiều dài lỗ L = 38 (mm); ta chia ra làm 2 bước:

      Bước 1: Khoan lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ f 11,6; Ta dùng mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng vật liệu thép gió P18.

      Bước 2: Doa lỗ tiêu chuẩn f 12; Dùng dao doa bằng vật liệu thép gió P18.

                + Chế độ cắt

          Bước 1: Khoan lỗ phi tiêu chuẩn f 11,6 thông suốt

Chiều sâu cắt  :   (mm)    

D - Đường kính lỗ gia công

Lượng chạy dao : Tra bảng X - 31 : “Bước tiến khi khoan bằng mũi khoan thép gió”: Ta được : S = 0,28 (mm/v)

   Vận tốc cắt  :                

Trong đó :  T - Tuổi thọ của dụng cụ cắt; Tra bảng X- 35 : “Trị số trung bình và tuổi thọ của mũi khoan”: Ta được T = 45 (phút)

Trị số các hệ số và chỉ số mũ tra trong bảng X- 34 :

Ta được :C_V = 16,3 ; z_V = 0,3  ; x_V = 0,2; y_V = 0,5  ; m = 0,3

  k_V -Tổng hệ số hiệu chỉnh về tốc độ cắt xét đến các điều kiện gia công khác nhau  :    k_V = k_mv . k_nv . k_lv . k_uv

       Với :

                  k_mv - Hệ số xét đến ảnh hưởng của chất lượng vật liệu gia công đến tốc độ cắt. Tra bảng X- 36 : Ta được k_mv = 1

                 k_nv - Hệ số xét đến ảnh hưởng của trạng thái bề mặt phôi đến tốc độ cắt. Tra bảng X- 15 : Ta được : k_nv = 0,75

                 k_uv - Hệ số xét đến ảnh hưởng phần cắt của dụng cụ đến tốc độ cắt. Tra bảng X- 16 : Ta được : k_uv  = 1

                 k_lv - Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều sâu của lỗ khi khoan. Tra bảng X- 37 : Ta được : k_lv = 1

Vậy : k_v = 1. 0,75 . 1 . 1 = 0,75

                 Þ  (m/ph)

Số vòng quay  :         (v/ph)

Dựa theo máy ta chọn số vòng quay :        n_m = 450  (v/ph)

Þ       (m/ph)

        Bước 2 : Doa lỗ tiêu chuẩn f 12 thông suốt

Ta dùng dao doa với vật liệu làm bằng thép gió P18 để gia công lỗ

Chiều sâu cắt  :   (mm)

Với :              D - Đường kính lỗ sau gia công

                               d - Đường kính lỗ trước gia công

Lượng chạy dao : Tra bảng X - 33 :  Ta được : S = 1 (mm/v)

Vận tốc cắt  :                

Trong đó :

  Các trị số và số mũ trong công thức được xác định tương tự như trên

  T- Tuổi thọ của mũi doa được tra trong bảng X- 35: Ta được:T = 40 (phút)

                 Þ   (m/ph)

Số vòng quay  :         (v/ph)

Dựa theo máy ta chọn số vòng quay :        n = 460 (v/ph)

     Þ (m/ph)

      Như vậy lỗ trụ 12 đã đạt cấp nhẵn bóng yêu cầu là R_Z10 cho lỗ đó và từ đó ta cũng dùng nó  để làm chuẩn kiểm tra cho các bề mặt gia công khác, và cũng dùng nó để gia công các nguyên công khác.

            c) Bước 3 : Vát mép

     Bước công nghệ này do người công nhân tự làm bằng tay.

2.     Nguyên công 2: Tiện mặt phẳng đáy, vát mép ngoài và vát mép lỗ f12

    Mâm cặp định vị chi tiết bốn bậc tự do, và cũng có tác dụng kẹp chặt chi tiết. Khi vát mép ta còn có dùng một phiến tỳ định vị một bậc tự do. Vậy chi tiết được định vị năm bậc tự do.

        a) Bước 1 : Tiện mặt đầu

           + Chọn máy và dụng cụ cắt

          Ta chọn máy tiện vạn năng T616 để gia công.

Dùng dao tiện mặt đầu răng chắp hợp kim cứng BK 8.

Tổng lượng dư gia công : Z_b = 1,5 (mm)

Ta làm một bước gia công : Z_b = 1,5 (mm)

           +Chế độ cắt

   Bước tiến S = 0,08 (mm/vg)

   Tốc độ cắt được tính theo công thức:

 (m/ph)

Trong đó: T - Tuổi thọ trung bình của dụng cụ: T = 60

            Tra bảng X-9: “Trị số của các hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt”:   C_V = 23,7  ;      y_V = 0,66  ;           m = 0,25

                        k_V - Hệ số chuẩn chung về tốc độ cắt

                        k_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov.

Với:

            k_mv - Chất lượng vật liệu gia công; tra bảng X-10: “Hệ số hiệu chuẩn k_mv  do ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt”:

Tra bảng X-11: “Trị số của C_m và chỉ số mũ n_V trong công thức tính tốc độ cắt”:

                      C_m = 1   ;   n_V = 1,75

      k_nv - Trạng thái bề mặt phôi; tra bảng X-15: “Hệ số k_nv do chất lượng của phôi ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:

      k_nv = 0,75

      k_uv - Vật liệu phần cắt của dao; tra bảng X-16: “Hệ số k_uv  do vật liệu phần cắt của dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:k_uv = 0,4

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: - Các thông số của dao bao gồm góc nghiêng phụ, bán kính góc lượn đỉnh cao, tiết diện ngang của cán dao; tra bảng X-17: “Các hệ số do các thông số của dao ảnh hưởng đến tốc độ cắt” :

      k_jv= 0,97;   k_yv= 1,2;   k_rv= 1;   k_pv= 0,97

             k_ov- Dạng gia công; tra bảng X-18: “Hệ số k_ov  ảnh hưởng của dạng gia công đến tốc độ cắt”: k_ov = 1

           = 0,34

           C_v, x_v, y_v, m : tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có:

             C_v = 23,7 ;  y_v= 0,66 ;  m = 0,25

      (m/ph)

Số vòng quay:

           (vg/ph)

Chọn theo máy: n_m = 160 (vg/ph)

     (m/ph)

Như vậy gia công tiện mặt đầu đã đạt cấp nhẵn bóng R_Z20 theo yêu cầu.

         b) Bước 2, 3 : Vát mép

Bước công nghệ này do người công nhân tự làm bằng tay.

3.     Nguyên công 3: Tiện mặt trụ f26(mm) với độ dài 35(mm), tiện mặt trụ f32(mm) với chiều dài 3(mm)

+  Định vị và kẹp chặt

      Chi tiết được định vị nhờ chốt trụ và mặt tỳ, do đó chi tiết được định vị năm bậc tự do; chi tiết còn được kẹp chặt bởi đai ốc hãm. Đồ gá này không truyền mômen từ động cơ ra làm quay chi tiết gia công được do đó ta cần gắn thêm trên đồ gá một trục truyền mômen.

         a) Bước 1 : Tiện mặt trụ f26 (mm) với độ dài 32 (mm)

              + )Chọn máy và dụng cụ cắt

          Ta chọn máy tiện vạn năng T616 để gia công.

Dùng dao tiện mặt đầu răng chắp hợp kim cứng P 18.

Tổng lượng dư gia công : Z_b = 4 (mm)

Ta làm hai bước gia công :

                     Tiện thô: Z_b = 3 (mm)

                     Tiện tinh: Z_b = 1 (mm)

                +) Chế độ cắt

                 +)Tiện thô:

Bước tiến S = 0,07 (mm/vg)

Tốc độ cắt được tính theo công thức:

 (m/ph)

Trong đó:

                   T - Tuổi thọ trung bình của dụng cụ; T = 120 (phút)

          Tra bảng X-9: “Trị số của các hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt”:  C_V = 22,7  ; y_V = 0,5 ; m = 0,3

                    k_V - Hệ số chuẩn chung về tốc độ cắt

                       k_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov.

Với:

            k_mv- Chất lượng vật liệu gia công; tra bảng X-10: “Hệ số hiệu chuẩn k_mv  do ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt”:

Tra bảng X-11: “Trị số của C_m và chỉ số mũ n_V trong công thức tính tốc độ cắt”:

                    C_m = 1;       n_V = 1,75

     k_nv- Trạng thái bề mặt phôi : tra bảng X-15: “Hệ số k_nv do chất lượng của phôi ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:   k_nv = 0,75

          k_uv - Vật liệu phần cắt của dao; tra bảng X-16: “Hệ số k_uv  do vật liệu phần cắt cua dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:  k_uv = 0,4

        k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: - Các thông số của dao bao gồm góc nghiêng phụ, bán kính góc lượn đỉnh cao, tiết diện ngang của cán dao; tra bảng X-17: “Các hệ số do các thông số của dao ảnh hưởng đến tốc độ cắt” :

     k_jv= 0,97;   k_yv= 1,2;   k_rv= 1;   k_pv= 0,97

       k_ov - Dạng gia công; tra bảng X-18: “Hệ số k_ov  ảnh hưởng của dạng gia công đến tốc độ cắt”:   k_ov = 1

        = 0,34

C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có: C_v = 23,7;  y_v= 0,66;  m = 0,25

      (m/ph)

Số vòng quay:

                (vg/ph)

Chọn theo máy: n_m = 90 (vg/ph)

          (m/ph)

            +) Tiện tinh:

Bước tiến S = 0,05 (mm/vg)

      (m/ph)

Số vòng quay:

           (vg/ph)

Chọn theo máy: n_m = 120 (vg/ph)

          (m/ph)

Như vậy gia công tiện mặt đầu đã đạt cấp nhẵn bóng R_Z20 theo yêu cầu.

           b) Bước 2 : Tiện mặt trụ f32 (mm) với độ dài 3 (mm)

            +) Chọn máy và dụng cụ cắt

Ta chọn máy tiện vạn năng T616 để gia công.

Dùng dao tiện mặt đầu răng chắp hợp kim cứng P 18.

Tổng lượng dư gia công : Z_b = 1 (mm)

Ta làm một bước gia công : Z_b = 1 (mm)

             +) Chế độ cắt

       Bước tiến S = 0,05 (mm/vg)

       Tốc độ cắt được tính theo công thức:

 (m/ph)

Trong đó:  T - Tuổi thọ trung bình của dụng cụ; T = 60 (phút)

Tra bảng X-9: “Trị số của các hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt”:   C_V = 23,7  ; y_V = 0,66   ; m = 0,25

                         k_V - Hệ số chuẩn chung về tốc độ cắt

                              k_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov.

Với:

          k_mv- Chất lượng vật liệu gia công; tra bảng X-10: “Hệ số hiệu chuẩn k_mv  do ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt”:

Tra bảng X-11: “Trị số của C_m và chỉ số mũ n_V trong công thức tính tóc độ cắt”:

                   C_m = 1  ;               n_V = 1,75

           k_nv- Trạng thái bề mặt phôi; tra bảng X-15: “Hệ số k_nv do chất lượng của phôi ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:   k_nv = 0,75

        k_uv - Vật liệu phần cắt của dao; tra bảng X-16: “Hệ số k_uv  do vật liệu phần cắt cua dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:            k_uv = 0,4

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: - Các thông số của dao bao gồm góc nghiêng phụ, bán kính góc lượn đỉnh cao, tiết diện ngang của cán dao; tra bảng X-17: “Các hệ số do các thông số của dao ảnh hưởng đến tốc độ cắt” :

      k_jv= 0,97;   k_yv= 1,2;   k_rv= 1;   k_pv= 0,97

      k_ov - Dạng gia công; tra bảng X-18: “Hệ số k_ov  ảnh hưởng của dạng gia công đến tốc độ cắt”:       k_ov = 1

      = 0,34

C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có: C_v= 23,7;  y_v= 0,66;  m = 0,25

      (m/ph)

Số vòng quay:

               (vg/ph)

Chọn theo máy: n_m = 320 (vg/ph)

     (m/ph)

Như vậy gia công tiện mặt đầu đã đạt cấp nhẵn bóng R_Z20 theo yêu cầu.

 c) Bước 3:  Tiện hai rãnh dài 3 (mm) và rãnh dài 4 (mm) sâu (5mm)

           +) Bước 1 : Tiện rãnh có độ sâu 2 (mm) độ dài 3 (mm)

           Chọn máy và dụng cụ cắt  : Ta chọn máy tiện vạn năng T616 để gia công.

 Dùng dao tiện mặt đầu răng chắp hợp kim cứng P 18.

 Tổng lượng dư gia công : Z_b = 2 (mm)

 Ta làm một bước gia công : Z_b = 2 (mm)

              + Chế độ cắt

Bước tiến S = 0,2 (mm/vg)

Tốc độ cắt được tính theo công thức:

 (m/ph)

Trong đó:    T - Tuổi thọ trung bình của dụng cụ; T = 60 (phút)

Tra bảng X-9: “Trị số của các hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt”:               C_V = 23,7         ;         y_V = 0,66    ;         m = 0,25

                       k_V - Hệ số chuẩn chung về tốc độ cắt

                           k_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov.

Với:  k_mv- Chất lượng vật liệu gia công; tra bảng X-10: “Hệ số hiệu chuẩn k_mv do ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt”:

Tra bảng X-11: “Trị số của C_m và chỉ số mũ n_V trong công thức tính tóc độ cắt”:

                   C_m = 1         ;         n_V = 1,75

          k_nv  - Trạng thái bề mặt phôi; tra bảng X-15: “Hệ số k_nv do chất lượng của phôi ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:   k_nv = 0,75

   k_uv - Vật liệu phần cắt của dao; tra bảng X-16: “Hệ số k_uv  do vật liệu phần cắt cua dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:  k_uv = 0,4

       k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: - Các thông số của dao bao gồm góc nghiêng phụ, bán kính góc lượn đỉnh cao, tiết diện ngang của cán dao; tra bảng X-17: “Các hệ số do các thông số của dao ảnh hưởng đến tốc độ cắt” :

      k_jv= 0,97;   k_yv= 1,2;   k_rv= 1;   k_pv= 0,97

       k_ov - Dạng gia công; tra bảng X-18: “Hệ số k_ov  ảnh hưởng của dạng gia công đến tốc độ cắt”:   k_ov = 1

      = 0,34

C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có: C_v= 23,7;  y_v= 0,66 ;  m = 0,25

      (m/ph)

Số vòng quay:

               (vg/ph)

Chọn theo máy: n_m = 140 (vg/ph)

     (m/ph)

              +) Bước 2 : Tiện rãnh có độ sâu 2 (mm) độ dài 4 (mm)

           Chọn máy và dụng cụ cắt

Ta chọn máy tiện vạn năng T616 để gia công.

Dùng dao tiện mặt đầu răng chắp hợp kim cứng P 18.

Tổng lượng dư gia công : Z_b = 2 (mm)

Ta làm một bước gia công : Z_b = 2 (mm)

             Chế độ cắt

       Bước tiến S = 0,25 (mm/vg)

      Tốc độ cắt được tính theo công thức:

 (m/ph)

Trong đó:  T - Tuổi thọ trung bình của dụng cụ; T = 60 (phút)

Tra bảng X-9: “Trị số của các hệ số và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt”:      C_V = 23,7  ;                   y_V = 0,66  ;           m = 0,25

                   k_V - Hệ số chuẩn chung về tốc độ cắt

                             k_V = k_mv. k_nv. k_uv. k_yv. k_jv. k_rv. k_pv. k_ov.

Với:

              k_mv - Chất lượng vật liệu gia công; tra bảng X-10: “Hệ số hiệu chuẩn k_mv  do ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt”:

Tra bảng X-11: “Trị số của C_m và chỉ số mũ n_V trong công thức tính tóc độ cắt”:

                   C_m = 1  ;      n_V = 1,75

        k_nv - Trạng thái bề mặt phôi; tra bảng X-15: “Hệ số k_nv do chất lượng của phôi ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:  k_nv = 0,75

    k_uv - Vật liệu phần cắt của dao; tra bảng X-16: “Hệ số k_uv  do vật liệu phần cắt cua dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:  k_uv = 0,4

           k_yv, k_jv, k_rv, k_pv: - Các thông số của dao bao gồm góc nghiêng phụ, bán kính góc lượn đỉnh cao, tiết diện ngang của cán dao; tra bảng X-17:“Các hệ số do các thông số của dao ảnh hưởng đến tốc độ cắt”:

               k_jv= 0,97; k_yv= 1,2; k_rv= 1;k_pv= 0,97

             k_ov- Dạng gia công; tra bảng X-18: “Hệ số k_ov  ảnh hưởng của dạng gia công đến tốc độ cắt”: k_ov = 1

      = 0,34

C_v, x_v, y_v, m tra theo bảng (5-8) tài liệu (4) ta có: C_v= 23,7;  y_v= 0,66;  m = 0,25

      (m/ph)

Số vòng quay:

               (v/ph)

Chọn theo máy: n_m = 120 (vg/ph)

     (m/ph)

4.     Nguyên công 4: Nguyên công kiểm tra

                a)  Kiểm tra độ đảo mặt đầu

 Yêu cầu: Kiểm tra độ đảo của mặt chuẩn đầu so với lỗ trụ f 12 đạt độ vuông góc yêu cầu.

  Tiến hành: Ta dùng một chốt trụ một đầu tỳ lên lỗ của bệ máy cố định còn một đầu dùng để cho và trong lỗ trụ  f 12, chi tiết có mặt đầu trụ  f 26 không tỳ vào mặt của bệ máy mà để cách một khoảng để có thể quay chi tiết quanh chốt trụ. Ta dùng một đồng hồ có mũi rò chạm vào mặt đáy, khi quay chi tiết kim đồng hồ quay đi một góc thì chỉ sự không vuông góc giữa trụ và mặt đầu.

    b) Kiểm tra độ không song song của mặt ngoài với lỗ trụ bên trong

 Yêu cầu: Kiểm tra độ không song song của lỗ trụ f 12 và hai mặt đầu so với mặt trụ f 26 theo yêu cầu.

 Tiến hành:Ta dùng một trụ cố định lỗ trụ f 12 bằng cách dùng hai chốt chống tâm và tỳ lên hai mặt đầu. Để đo được ta dùng đồng hồ đặt theo phương ngang tỳ lên mặt đầu trụ khi chi tiết quay ta sẽ đo được độ không vuông góc giữa hai mặt đầu và mặt trụ f 2

      CHƯƠNG IX : BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH

     Sau khi đã tiến hành xong công việc thiết kế, tính toán hệ thống phanh khí nén trên cơ sở của xe tham khảo ở phần trên. ở phần này ta sẽ xem xét việc tiến hành bảo dưỡng và sửa chữa những hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh này.

     Trong khi thiết kế ta luôn tính toán với mức độ an toàn và làm sao cho hiệu quả phanh đạt cao nhất. Và để đạt được điều đó thì các thiết bị, chi tiết, bộ phận cụm ta thiết kế ra cũng được xác định để làm việc chính xác, ổn định nhất. Nhưng trong thực tế sử dụng, sau thời gian xe hoạt động, dưới tác những tác dụng cơ, lý, hoá, những tác dụng khách quan cũng như chủ quan, đã tác động lên hệ thống phanh gây ra những hỏng hóc, sai khác, làm cho hoạt động của hệ thống phanh không được như mong muốn thiết kế, cho dù trong thiết kế có tính đến hệ số an toàn. Vì vậy để nâng cao tính năng sử dụng, duy trì tốt trạng thái kỹ thuật, nâng cao tính an toàn và giảm chi phí cho những sửa chữa thì việc tiến hành tốt công tác bảo dưỡng và sửa chữa có kế hoạch phải được lưu tâm và thường xuyên tiến hành.

9.1.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 và dài hạn hợp lý.

       Công tác bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày bao gồm các công việc sau:

   +) Kiểm tra trạng thái làm việc của các ống mềm liên kết giữa hệ thống phanh trên xe chính với phần rơmoóc, độ kín khít của đường dẫn: 

       Xem xét các ống mềm của hệ thống phanh để không bị xoắn và chạm vào các chi tiết có cạnh sắc nhọn. Để khắc phục những chỗ hở trên đầu nối, cần phải thay những đầu hỏng hoặc vòng bít kín của chúng.

     +)Kiểm tra độ kín khít của truyền động khí nén: Khi kiểm tra độ kín, áp suất trong truyền động không được dưới 0,65 MPa (6,5 (KG/cm²)) và tắt hết các thiết bị sử dụng khí nén cũng như máy nén khí.

      Nếu xả hết khí ra khỏi một dòng thì áp suất trong đường ống dẫn động khí  kia giảm xuống không quá 0,05 MPa (0,5 (KG/cm²)) trong thời gian 15 phút.

Trong quá trình bảo dưỡng, cần phải đặc biệt chú ý đến độ kín khít của các mối nối đường ống và các ống dẫn mềm. Có thể nghe để xác định nơi nào bị rò khí mạnh và dùng nhũ tương hay xà phòng để xác định nơi bị rò rỉ ít hơn.

      +) Xả nước ngưng ra khỏi các bình khí của toàn bộ hệ thống sau mỗi ngày làm việc:

      Ta xả nước ngưng ra khỏi các bình khí khi áp suất trong cơ cấu dẫn động khí nén ở mức định mức, bằng cách chuyển cần khoá xả về một bên. Sau khi xả hết nước ngưng, cần phải làm cho áp suất trong hệ thống khí nén đến mức định mức.

      +) Điều chỉnh khe hở giữa guốc và trống phanh:

     Kiểm tra bằng thước nhét qua một cửa sổ trên tấm chắn. Sau khi đã điều chỉnh hành trình cần đẩy các bầu phanh, thì khe hở giữa trống phanh và các guốc có thể là: ở chỗ cam nhả là 0,4 mm, ở trục các guốc là 0,2 mm.

       Đường kính tiện guốc phanh được tính theo tang phanh khi còn mới. Nếu tang phanh đã được tiện theo cỡ sửa chữa thì đường kính tiện guốc phanh trong thiết bị cũng phải bằng đường kính tang phanh đã tiện. Kích thước guốc phanh được trình bầy theo hình vẽ.

      +) Trục cam điều khiển phải quay tự do trong bệ.

   Khi không thực hiện phanh mà trống phanh và guốc phanh không có khe hở, sẽ làm cho chúng luôn tiếp xúc, tạo ma sát, sinh nhiệt, làm giảm công suất có ích của xe, tốn nhiên liệu, các chi tiết bị nung nóng chóng mài mòn, sai khác về kết cấu, ảnh hưởng đến tuổi thọ và tính kinh tế khi sử dụng xe. Ngược lại, trong trường hợp mà khe hở quá lớn sẽ làm tăng hành trình bàn đạp, phanh có thể không có hiệu quả cao.

      +)  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.

 Khi kiểm tra hành trình thanh nối, hệ thống phanh điền đầy khí nén có áp suất không nhỏ hơn 0,62 MPa (6,2 ).

Trình tự tiến hành thực hiện thao tác:

     Đo khoảng cách từ nắp xi lanh đến tâm chốt nối chạc với tay đòn điều chỉnh. Thước phải đặt song song với thanh nối.

ấn bàn đạp đến hết cỡ, giữ nguyên vị trí bàn đạp và đo khoảng cách từ nắp đến tâm chốt.

Hành trình pittông của xi lanh là hiệu của hai đại lượng đã đo được trước.

    Sau khi điều chỉnh xong, cần phải kiểm tra hiệu quả hệ thống phanh chính khi ôtô chuyển động.

     +) 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.

Nếu trong quá trình sử dụng mà phát hiện thấy một cơ cấu phanh nào làm việc kém hiệu quả khi đã chỉnh đúng tất cả các thông số thì cần phải xem xét các má phanh, có thể chúng bị mòn hoặc bị dính dầu.

      +) Bảo dưỡng 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.

Điều chỉnh sự kéo căng dây curoa truyền động máy nén khí:

   Dây curoa cần được lắp với độ căng sao cho độ võng của nó ở điểm giữa của các đai phải bằng 8 - 14 (mm) dưới tác dụng của một lực 4 (KG). Độ võng đựơc đo bằng thước và lực đo bằng lực kế.

   Độ căng của dây curoa được điều chỉnh bằng cách dịch chuyển máy nén trên dầm gối tựa trước của động cơ. Nới lỏng êcu 5 lắp máy nén lên dầm và tuần tự quay êcu 6 và 7 để điều chỉnh độ căng của dây curoa theo độ võng của nó. Sau khi thực hiện thao tác, vặn chặt các êcu đến hết cỡ.

  Cần phải đặc biệt chú ý kiểm tra độ căng của dây curoa trong 50 giờ đầu làm việc của ôtô (hoặc của dây curoa mới), trong thời gian này, độ giãn của dây curoa chiếm khoảng 60% tổng độ giãn của nó trong cả thời gian sử dụng.

Êcu bắt chặt nắp động cơ của máy nén khí cần được xiết đều hai bên theo trình tự trình bày trên hình vẽ:

Mômen xiết cuối cùng phải bằng 12 - 17 (Nm) hay (1,2 - 1,7 (KGm)).

Nếu van không đảm bảo độ kín thì phải mài lên van hoặc thay van mới. Mài van cho đến khi nào dùng mực màu kiểm tra thấy vòng tiếp điểm khép kín thì thôi.

     +) Rửa bộ làm mát và khử ẩm: Không tháo bộ khử ẩm ra khỏi ôtô mà chỉ tháo nắp 11 trên hình vẽ bộ làm mát và khử ẩm, rút thiết bị lọc, vành chặn 5, nới vít 4 và tháo bộ phận dẫn hướng 3.

     Rửa bộ phận dẫn hướng và thiết bị lọc cũng như chỗ nào có thể rửa được ở bề mặt bên trong của bộ khử ẩm. Hong khô các chi tiết và lắp bộ khử ẩm lại. Dùng bàn chải hay chổi lông quét sạch không khí bẩn bám lên thiết bị làm mát của bộ khử ẩm.

     +) Nạp chất chống đông là cồn cho bộ chống đông đặc. Khi nhiệt độ ngoài trời dưới + 5⁰ C, cần phải sử dụng bộ phận chống đông đặc để tăng độ tin cậy của hệ thống phanh và sự an toàn cho động cơ.

Theo nút 16 trên hình bộ điều chỉnh áp suất và rót vào bộ chống đông đặc một lượng chất chống đông đặc tính toán. Sau đó đóng chặt nút.

     Đầu tiên, nên bơm vào truyền động khí nén khoảng 8 - 10 (ml) chất chống đông đặc bằng cách dùng bơm thụt nhanh khoảng 4 - 5 lần. Sau đó trong một ca làm việc bơm khoảng 4 - 7 lần chất chống đông đặc vào truyền động khí nén. Một lần thụt (hành trình của pittông ) máy bơm đẩy đi 2 ml chất lỏng.

ở Việt Nam khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ không khí gần như không bao giờ xuống dưới 5^0C vì vậy gần như không sử dụng bộ phận chống đóng băng.

     +) Kiểm tra hành trình thanh nối xi lanh cơ cấu phanh của hệ thống phanh tay: Hành trình của thanh nối có thể xác định theo chỉ số: Ôtô nhả phanh, mũi  của chốt phải nằm đối diện với đường độ có ghi số “0”, còn trong trường hợp cài phanh - đối diện “1”. Trong trường hợp này, hành trình của thanh nối bằng 25 (mm) lượng định mức. Nếu khi cài phanh mà mũi nhọn vượt đến số “2” cần phải điều chỉnh lại hành trình thanh nối: khoảng cách hai số “1” và “2” - độ chênh lệch cho phép so với hành trình quy định.

Nếu trên cơ cấu không được đánh dấu các chỉ số thì phải đo hành trình thanh nối khi phanh và nhả phanh bằng thước thép: hành trình nằm trong khoảng 25 - 45 (mm).

    +) Điều chỉnh hành trình thanh nối xi lanh cơ cấu phanh của hệ thống phanh tay:

Trước hết nhả phanh ôtô. Nới trục vít tay đòn điều chỉnh. Quay trục vít cho đến khi nào guốc phanh chạm đến tang phanh, sau đó quay trục vít ngược trở lại 1/2 - 2/3 (vòng) hay (3 - 4 (mặt)).

Đo hành trình thanh nối khi cài phanh và khi nhả phanh: có dài bằng 25 (mm) hoặc đến vạch số “1”.

Chốt trục vít bằng tấm hãm hoặc bulông.

    +) Kiểm tra khả năng hoạt động của các hệ thống dẫn động phanh khí nén:

Nhằm xác định các thông số ra của áp suất không khí tại các dòng nhờ vào việc dùng các áp kế nối với các đầu nối kiểm tra ở mỗi dòng. Có thể sử dụng các áp kế hai kim và khối đèn kiểm tra hệ thống phanh đã được trang bị sẵn ở trên xe

     Trước khi kiểm tra cần phải khắc phục hiện tượng rò khí trong hệ thống khí nén. Việc kiểm tra áp suất tại các dòng được xác định theo trình tự như sau:

ü Tiếp không khí vào hệ thống khí nén cho đến khi bộ điều chỉnh áp suất bắt đầu làm việc. Lúc này áp suất ở trên tất cả các đường dẫn phải đạt được giá trị áp suất tiêu chuẩn. Các đèn kiểm tra trên bảng đồng hồ phải tắt và đồng thời tín hiệu âm thanh( con ve) cũng ngừng hoạt động.

ü Ấn hết cỡ bàn đạp của hệ thống phanh công tác, áp suất theo chỉ số của các áp kế hai kim phải giảm xuống đột ngột không quá 0,5 KG/cm². Đồng thời kiểm tra áp suất ở các đầu ra kiểm tra của toàn bộ hệ thống so sánh chúng với các giá trị cần phải đạt đựơc tra theo sách hướng dẫn.

     +) Các công việc kiểm tra khác:

  Ngoài các công việc kiểm tra bảo dưỡng đã nêu ở trên, chúng ta còn phải tiến hành nhiều công tác kiểm tra khác, xong với phạm vi của một đồ án chúng ta không nêu thật chi tiết cụ thể những công việc này.

   Như : kiểm tra độ giảm áp suất trong các bình chứa, áp suất ở tại các đầu ra của van bảo vệ hai nhánh, ba nhánh. Áp suất tắt và bật áp suất của bộ điều chỉnh áp suất, áp suất tắt và bật các đèn kiểm tra.

 Þ Các công tác thực hiện việc bảo dưỡng hàng ngày hay định kỳ là rất quan trọng, đòi hỏi người quản lý xe phải luôn chú trọng không được sao nhãng. Tiến hành thực hiện các bước khoa học, chính xác, và tuân theo các quy định của nhà thiết kế đã định. Tuy nhiên trong khuôn khổ của một đồ án tốt nghiệp, ta chỉ nêu khái quát chung các công việc cần phải thực hiện mà không đi vào chi tiết các bước tiến hành cụ thể, tỷ mỉ.

       9.2.Sửa chữa những hư hỏng thường gặp :

     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.

     Những bộ phận cần thay thế bắt buộc là: bộ điều chỉnh áp suất, bộ điều hoà lực phanh, bầu phanh cầu trước, bầu phanh cầu sau, van đơn bảo vệ, van kép bảo vệ, van bảo hiểm ba nhánh, van phanh tay, tổng van, van hạn chế áp suất, van tăng tốc, van điều khiển các cơ cấu phanh của rơmoóc, khoá khí nén.

     Những thiết bị thay thế hay những thiết bị hỏng phải được sửa chữa với những dụng cụ chuyên dùng. Sau đó phải được kiểm tra lại khả năng hoạt động xem chúng có tương thích với nhau không. Trình tự lắp ráp và kiểm tra các thiết bị được trình bày cụ thể trong các tài liệu hướng dẫn riêng. Những người tiến hành công việc sửa chữa những thiết bị này phải nhất thiết trải qua những khoá huấn luyện chuyên môn cần thiết.

   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 các hành trình các cần đẩy bầu phanh, các thông số được tra thao các sách chuyên môn về bảo dưỡng và sửa chữa.

       9.3. Những hỏng hóc thường gặp, và phương pháp khắc phục của cơ cấu dẫn động khí nén: 

    1).Khí nén không tiếp được hay tiếp chậm vào các bình chứa của hệ thống khí nén( bộ điều chỉnh áp suất có làm việc).

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-                     Hỏng ống mềm hoặc ống dẫn.

-                     Lỏng các mối bắt chặt những chỗ nối các ống dẫn, ống mềm và phụ tùng nối ống chuyển tiếp.

-                     Lỏng mốt bắt chặt các phần ở trên một thiết bị.   

-                     Bình chứa bị hở.

  + Phương pháp khắc phục:

-                     Thay các ống mềm hoặc ống dẫn.

-                     Xiết lại những chỗ nối, thay các chi tiết hỏng ở mối nối và vật bít kín.

-                     Xiết lại các mối bắt chặt giữa các phần trong một thiết bị.

-                     Thay bình chứa.

  2. Bộ điều chỉnh áp suất phải làm việc ngay khi các bình chứa được tiếp đủ khí.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      Rò khí nén trên đường dẫn từ máy nén khí đến khối các van bảo vệ.

  + Phương pháp khắc phục:

-         Khắc phục rò khí bằng các phương pháp đã nêu ở trên.

3.                       Không tiếp được khí nén vào các bình chứa( trong trường hợp bộ điều chỉnh áp suất vẫn làm việc bình thường).

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      Bộ điều chỉnh áp suất được điều chỉnh sai

-      Tắc ống dẫn từ đoạn từ bộ điều chỉnh áp suất đến khối các van bảo vệ.

  + Phương pháp khắc phục:

-                     sử dụng vít điều chỉnh để điều chỉnh bộ điều chỉnh áp suất. Nếu hỏng thì thay thế.

-                     Xem xét các ống dẫn, nếu cần thiết thì phải tháo và thổi.

4.                       Không tiếp được khí vào bình chứa của dòng III( phanh dự bị và phanh dừng).

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-                     Hỏng van kép bảo vệ.

-                     Tắc ống dẫn cung cấp

-                     Thân van kép bị biến dạng do siết chặt qua lên thân.

  + Phương pháp khắc phục:

-                     Thay van bị hỏng.

-                     Thổi ống.

-                     Bảo đảm độ siết đều của các bulông bắt chặt lên van kép bảo vệ

5.     Không tiếp được khí vào bình chứa của dòng I và II( phanh công tác cầu trước và cầu sau).

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-                     Hỏng van bảo vệ ba nhánh.

-                     Tắc ống dẫn cung cấp

  + Phương pháp khắc phục:

-                     Thay van bị hỏng.

-                     Thổi ống.

6.     Không tiếp được khí vào bình chứa của rơmoóc.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-                     Hỏng các thiết bị điều khiển cơ cấu phanh lắp trên rơmoóc, hỏng các cơ cấu phanh rơmoóc.

-                     Tắc ống dẫn cung cấp

  + Phương pháp khắc phục:

-                     Thay các thiết bị bị hỏng.

-                     Dùng khí nén để thổi ống, nếu cần thiết phải thay thế ống mới.

7.     Áp suất trong các bình chứa đường dòng I và II cao quá hoặc thấp quá so với quy định, khi bộ điều chỉnh áp suất vẫn làm việc.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      áp kế hai kim bị hỏng.

-      Bộ điều chỉnh áp suất điều chỉnh sai.

  + Phương pháp khắc phục:

-      Thay áp kế hai kim.

-      Điều chỉnh lại bộ điều chỉnh áp suất bằng vít.

8.     Hiệu quả phanh thấp hoặc không phanh được ôtô bằng hệ thống phanh công tác khi đã đạp bàn đạp đến hết cỡ.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      Hỏng tổng van.

-      Bẩn hốc dưới của áo bọc trên tay đòn của tổng van.

-      Rò nhiều khí nén trên đường dòng I và II, trên đoạn sau tổng van.

-      Chỉnh sai dẫn động tổng van.

-      Lắp sai bộ điều chỉnh áp suất.

-      Hỏng van hạn chế áp suất.

  + Phương pháp khắc phục:

-      Thay tổng van.

-      Đánh sạch bụi bẩn bám trên các hốc dưới áo bọc cao su.

-      Điều chỉnh cơ cấu dẫn động tổng van.

-      Điều chỉnh hành trình của cần.

-      Thay van hạn chế áp suất.

9.     Không nhả được phanh dừng khi đã gạt van phanh tay về vị trí nằm ngang.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      Rò khí trên ống đường dòng III, trên cửa ra khí quyển của van tăng tốc.

  + Phương pháp khắc phục:

-      Khắc phục rò khí bằng các phương pháp đã nêu ở trên.

10.                   Có hiện tượng phanh phía cầu sau khi người lái không thực hiện thao tác   phanh chính cũng như phanh phụ hay phanh tay.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      Hỏng tổng van

-      Cơ cấu dẫn động tổng van chỉnh sai.

-      Hỏng mối bít kín giứa bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo và buồng công tác.

  + Phương pháp khắc phục:

-      Thay tổng van.

-      Điều chỉnh cơ cấu dẫn động khoá hãm.

-      Thay buồng hãm với bộ tích luỹ năng lượng kiểu lò xo.

11.                    Có nhiều dầu lọt vào hệ thống khí nén.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      Hỏng các vòng găng của máy nén khí.

  + Phương pháp khắc phục:

-      Sửa chữa hoặc thay máy nén khí.

12.                    Hệ thống phanh rơmoóc không hoạt động hay với hiệu quả rất thấp.

  + Nguyên nhân hỏng hóc:

-      Hỏng các bộ phận trên đường dẫn khí nén từ trên xe chính xuống.

-      Hỏng cơ cấu điều khiển phanh được đặt ở phần sau rơmoóc.

  + Phương pháp khắc phục:

-      Kiểm tra hệ thống truyền dẫn theo các cách đã nêu ở trên.

-      Sửa chữa, hoặc thay mới các thiết bị hỏng hóc.

KẾT LUẬN

     Sau thời gian làm việc miệt mài cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: ………………và các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn, cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp. Với sự cố gắng của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài đặt ra là “Thiết kế hệ thống phanh có dẫn động khí nén cho xe vận tải ” Dựa trên xe tham khảo là KAMAZ 5320.

    Trong đồ án này, em đã đi tính toán, lực chọn, thiết kế lần lượt các cụm, chi tiết của hệ thống phanh theo trình tự sau:

+ Tìm hiểu tổng quan về các hệ thống phanh trên xe.

+ Lựa chọn hệ thống phanh phù hợp cho xe thiết kế.

+ Tính toán cơ cấu phanh, dẫn động hệ thống phanh trên xe kéo.

+ Tiến hành kiểm tra bền một số chi tiết.

+ Thiết kế hệ thống dẫn động cho phanh trên rơmooc.

    Với điều kiện thực tế của nước thì việc tự tiến hành thiết kế, tính toán các cụm chi tiết dựa trên các xe hiện có là hoàn toàn hợp lý. Kết quả đạt được là một hệ thống phanh, đảm bảo được các yêu cầu làm việc. Điều này sẽ tiết kiệm được kinh phí và giảm được giá thành của xe sau khi xuất xưởng, mà chúng ta còn tạo được những ưu việt riêng phù hợp cho điều kiện khí hậu, thời tiết, và điều kiện đường xá trên đất nước ta.

    Mặc dù đã hết sức cố gắng, nhưng do khối lượng đề tài tương đối rộng, trình độ bản thân còn hạn chế, điều kiện thực tế còn thiếu. Vì vậy trong quá trình tính toán thiết kế đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót và khiếm khuyết. Kính mong nhận được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến của các thầy và toàn thể các bạn đồng nghiệp để đề tài này được hoàn thiện hơn.

    Em xin chân thành cảm ơn !  

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1- Thiết kế hệ thống phanh ôtô, máy kéo

Dương Đình Khuyến ;  ĐHBK Hà nội in 1992

2- Giáo trình thiết kế và tính toán ôtô máy kéo

Nguyễn Hữu Cẩn - Trương Minh Chấp - Dương Đình

Khuyến - Trần  Khang  ; ĐHBK  Hà nội in 1978

3- Lý thuyết ôtô, máy kéo

Nguyễn Hữu Cẩn - Dư Quốc Thịnh - Phạm Minh Thái

Nguyễn Văn Tài - Lê Thị Vàng ; Nxb KH & KT Hà nội 2000

4- Sức bền vật liệu

Bùi Trọng Lựu - Nguyễn Văn Vượng ; Nxb GD 1998

5- Sổ tay Gia công cơ

PGS.TS.Trần Văn Địch ( Chủ Biên)- ThS .Lưu Văn Nhang

Ths. Nguyễn Thanh Mai ; Nxb KH & KT Hà nội 2002

6- Thiết kế đồ án CNCTM

PGS.TS.Trần Văn Địch  ; Nxb KH & KT Hà nội 2002

7- Hướng dẫn sử dụng xe KAMAZ

AVTOEPORT ; MOSKXA  1985

8- Cấu tạo hệ thống khung gầm xe con

PGS.TS .Nguyễn Khắc Trai ;  Nxb GTVT Hà nội 2000

9- Cấu tạo ôtô

Nxb Mockva 1986

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"