MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
LỜI NÓI ĐẦU…3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH.. 5
1.1. Nhiệm vụ: 5
1.2. Yêu cầu. 5
1.3 Phân loại : 6
1.3.1. Phân loại theo công dụng. 6
1.3.2. Phân loại theo cơ cấu phanh. 6
1.3.2.1. Cơ cấu phanh guốc. 6
1.3.2.2. Cơ cấu phanh đĩa. 12
1.3.2.3. Cơ cấu phanh dừng. 15
1.3.3. Phân loại theo dẫn động phanh. 16
1.3.3.1. Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí 16
1.2.3.2. Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực. 16
1.2.3.3. Hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén. 21
1.3.3.4. Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén –thuỷ lực. 25
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH.. 26
2.1: Giới thiệu về xe tham khảo. 26
2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế. 29
2.2.1 Lựa chon phương án dẫn động: 29
2.2.2 Lựa chọn cơ cấu phanh. 30
2.3. Tính toán cơ cấu phanh. 32
2.3.1. Xác định mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh. 32
2.3.2. Xác định điểm đặt lực. 33
2.3.3. Xác định lưc cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ 36
2.3.3.1. Hoạ đồ cơ cấu phanh trước. 37
2.3.3.2. Cơ cấu phanh sau. 39
2.3.4. Kiểm tra hiện tượng tự xiết khi phanh. 40
2.3.5. Xác định kích thước của má phanh. 41
2.3.5.1. 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. 42
2.3.5.2. áp suất trên bề mặt ma sát 42
2.3.5.3. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh. 44
2.3.6. Tính bền một số chi tiết 45
2.3.6.1. Tính bền trống phanh. 45
2.3.6.2. Tính bền chốt phanh. 46
2.3.6.3. Tính bền lò xo hồi vị 47
2.3.6.4. Tính bền guốc phanh. 48
2.4. Thiết kế dẫn động phanh. 57
2.4.1. Mô tả kết cấu của hệ thống phanh. 57
2.4.2. Máy nén khí. 58
2.4.3 van điều chỉnh áp suất. 59
2.4.4. van chia khí. 60
2.4.5. Bình chứa khí . 65
2.4.6. van an toàn . 66
2.4.7. van phân phối dẫn động hai dòng. 66
2.4.8. Tính toán bầu phanh . 71
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ZIL 130 75
3.1. Giới thiệu. 75
3.2. Cấu tạo và hoạt động cua rcow cấu phanh khí nén. 75
3.3. Bảo dưỡng cơ cấu phanh. 77
3.4. Tháo lắp cơ cấu phanh. 83
3.5. Nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa. 84
KẾT LUẬN.. 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 89
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá ở nước ta hiện nay. Việc phát triển các nghành khoa học kỹ thuật là vô cùng cần thiết và quan trọng. Trong đó sản xuất ô tô hiện nay cũng là một trong những lĩnh vực cần được chú trọng đến. Trên thế giới sản xuất ô tô ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển.
Ngày nay ở nước ta số ô tô tư nhân cũng đang gia tăng cùng với sự phát triển và tăng trưởng của nên kinh tế. Mât độ xe trên đường ngày càng tăng điều này dẫn đến vấn đề tai nạn giao thông mà chúng ta đang tập chung chú trọng và giải quyết.
Đối với Ô tô nguyên nhân xẩy ra tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây nên. Cũng chính vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.
Trong số ô tô ở nước ta hiện nay có rất nhiều loại xe hiện đại trên thế giới nhưng hầu hết đó chỉ là những chiếc xe con , xe gia đình. Còn đối với xe tải thì cũng còn khá nhiều loại xe được nhập từ Liên xô vừa cũ lại không phù hợp với điều kiện khí hậu ở Việt nam.
Cùng với mục tiêu làm tăng độ tin cậy cho hệ thống phanh trên xe ô tô em đã nhận đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống phanh xe Zil 130 ’’.
Sau hơn 3 tháng làm việc dưới sự giúp đỡ của thầy cô giáo trong bộ môn ô tô và sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của cô giáo: TS. ………….. em đã hoàn thành đồ án tôt nghiệp của mình.
Do trình độ của em còn hạn chế kinh nghiệm thiết kế ít ỏi nên đồ án của em không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn ô tô và các bạn để em có thêm kiến thức về thiết kế.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………….
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. Nhiệm vụ
Hệ thống phanh là một hệ thống an toàn được trang bị trên ôtô dùng để giảm tốc độ chuyển động, dừng và giữ ôtô đứng yên trên một độ dốc nhất định. Nhờ có hệ thống phanh người lái có thể tăng được vận tốc chuyển động trung bình của ôtô và do đó nâng cao được năng suất vận chuyển.
1.2. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên xe phải đảm bảo những 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, gia tốc chậm dần cực đại khi phanh, thời gian phanh ngắn nhất.
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ôtô khi phanh.
1.3 Phân loại
1.3.1. Phân loại theo công dụng
- Hệ thống phanh chính (phanh chân)
- Hệ thống phanh dừng (phanh tay)
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ)
1.3.2. Phân loại theo cơ cấu phanh
1.3.2.1. Cơ cấu phanh guốc
Cơ cấu phanh guốc gồm có trống phanh 3 quay cùng với các bánh xe, các guốc phanh 1 lắp với phần không quay là mâm phanh, trên guốc có lắp các má phanh 2, một đầu của guốc phanh quay quanh chốt tựa 4, đầu còn lại tỳ vào piston của xilanh công tác 5 nếu là dẫn động thuỷ lực, hoặc là cam ép 6 nếu là dẫn động khí nén.
- Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm:
- Cơ cấu phanh loại bơi
- Cơ cấu phanh dạng cam.
1.3.2.2. Cơ cấu phanh đĩa
Phần quay của cơ cấu phanh được nối với đĩa 1 toàn bộ cụm phanh được bố trí trên gía đỡ 4 gồm các má phanh và các xilanh công tác 3, khi phanh áp suất chất lỏng tác động lên các piston trong các xilanh công tác và đẩy má phanh 2 ép vào đĩa thực hiện quá trình phanh.
1.3.2.3. Cơ cấu phanh dừng
Phanh dừng được dùng để dừng (đỗ xe) trên đường dốc hoặc đường bằng. Nói chung hệ thống phanh này được sử dụng trong trường hợp ôtô đứng yên, không di chuyển trên các loại đường khác nhau.
Về cấu tạo phanh dừng cũng có hai bộ phận chính đó là cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
- Cơ cấu phanh có thể bố trí kết hợp với cơ cấu phanh của các bánh xe phía sau hoặc bố trí trên trục ra của hộp số.
- Dẫn động phanh của hệ thống phanh dừng hầu hết là dẫn động cơ khí được bố trí và hoạt động độc lập với dẫn động phanh chính và được điều khiển bằng tay, vì vậy còn gọi là phanh tay.
1.3.3. Phân loại theo dẫn động phanh
1.3.3.1. Hệ thống phanh dẫn động bằng cơ khí
Dẫn động cơ khí có ưu điểm là độ tin cậy cao, nhưng lực tác dụng vào bàn đạp lớn. Nên phanh cơ khí chỉ được dùng trong phanh tay.
1.2.3.2. Hệ thống phanh dẫn động bằng thuỷ lực
Dẫn động bằng thuỷ lực có ưu điểm là phanh êm dịu, dễ bố trí, có độ nhạy cao. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là tỷ số truyền của dẫn động dầu không lớn nên không thể tăng lực điều khiển trên cơ cấu phanh.
* Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt không có trợ lực:
- Sơ đồ cấu tạo:
- Nguyên lý hoạt động:
Nguyên lý hoạt động giống như phương án dẫn động thủy lực một dòng. Điều khác biệt là dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xy lanh có hai đường dầu độc lập dẫn tới các bánh xe ôtô.
* Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân không:
- Sơ đồ cấu tạo:
- Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý hoạt động giống như phương án dẫn động thủy lực một dòng. Điều khác biệt là dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xy lanh có hai đường dầu độc lập dẫn tới các bánh xe ôtô.
1.3.3.4. Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén –thuỷ lực
Để tận dụng ưu điểm của hai loại dẫn động thuỷ lực và khí nén người ta sử dụng hệ thống dẫn động phối hợp giữa thuỷ lực và khí nén. Loại dẫn động này được sử dụng trên các xe tải trung bình.
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
2.1. Giới thiệu về xe tham khảo
Xe Zil - 130 là loại xe nhập từ Liên Xô cũ. Đây là loại xe có tính năng việt dã cao, có khả năng làm việc tốt ở vùng đèo dốc, đồi núi, hầm mỏ.
Tuy nhiên qua thực tế sử dụng ở điều kiện khí hậu và đường xá Việt Nam, xe Zil – 130 vẫn bộc lộ những nhược điểm của hệ thống phanh đó là:
+ Khi một vị trí nào đó của hệ thống phanh có sự cố (hở đường khí) thì hiệu quả phanh sẽ kém hoặc mất tác dụng hoàn toàn. Điều này rất nguy hiểm khi xe đang hoạt động trên địa hình đồi núi, lên dốc, xuống dốc, hoặc đang ở tốc độ cao.
+ Do tính năng phải thường xuyên hoạt động ở địa hình phức tạp, xe phải lên xuống dốc liên tục, động cơ phải làm việc ở số vòng quay thấp, khí nén được cung cấp ít hơn.
+ Truyền động phanh có độ nhạy cao.
+ Không có hiện tượng tự xiết khi phanh.
+ Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế
2.2.1 Lựa chon phương án dẫn động
Hệ thống phanh dẫn động cơ khí có ưu điểm kết cấu đơn giản nhưng không tạo được mômen phanh lớn do hạn chế lực điều khiển của người lái, thường chỉ sử dụng ở cơ cấu phanh dừng (phanh tay).
2.2.2 Lựa chọn cơ cấu phanh
Trên ôtô chủ yếu có hai dạng: phanh guốc và phanh đĩa. Phanh guốc sử dụng chủ yếu trên các ôtô có tải trọng lớn: ôtô tải, ôtô chở khách và một số loại ôtô con. Phanh đĩa được sử dụng trên nhiều loại ôtô con, trong đó chủ yếu là ở các cơ cấu phanh trước.
2.3. Tính toán cơ cấu phanh
2.3.1. Xác định mômen phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh
Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm được tốc độ, hay dừng hẳn được ôtô với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho phép.
Mô men này đạt giá trị lớn nhất khi nó tận dụng được khả năng bám tối đa của các bánh xe tức là:
Mpmax = Mj = j.G
=> a = 2773 mm
b = L – a = 3800 – 2773 = 1027 mm
Trong đó:
G- trọng lượng của ôtô khi đầy tải G= 95250 (N)
L- Chiều dài cơ sơ của xe L= 3,8 (m)
Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu trước: a = 2,773 (m).
Khoảng cách từ trọng tâm xe tới tâm cầu sau: b = 1.027 (m).
Theo kích thước lốp là 9,00 - 20 tức là 228,6 - 508 (mm)
=> B = 228,6 mm; d = 508 mm ;
Thay số ta có ro = 482,6 (mm) Þ rbx = 499 (mm)
Mô men phanh sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh ở một bánh xe cầu trước là : 6358 Nm
Mô men phanh sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh ở một bánh xe cầu sau là : 6471 Nm
2.3.2. Xác định điểm đặt lực
* Xác định góc là góc tạo bởi lực hướng tâm N với trục X-X.
Chọn b =15
b =115
b = b +b =15 +115 =130
d’= arctg(0,231)= 13
+ Tính ’’ cho cơ cấu phanh sau
Chọn b =16
b =120
b = b +b =16 +120 =136
d’’= arctg(0,175)= 10
2.3.3. Xác định lưc cần thiết tác dụng lên guốc phanh bằng phương pháp hoạ đồ.
Khi tính toán cơ cấu phanh chúng ta cần xác định lực P tác dụng lên guốc phanh để đảm bảo cho tổng mômen phanh sinh ra ở guốc phanh trước.
Sau khi chọn được các thông số kết cấu b1, b0, b2, rt từ đó tính được góc d và bán kính r nghĩa là xác định hướng và điểm đặt lực N (hướng vào tâm O). Lực R là tổng hợp của lực N và T, phương của R tạo với phương của N góc j1 và góc j1 xác định theo công thức sau:
tg j1 = T/N = m
m : là hệ số ma sát giữa tấm ma sát với tang trống, thường chọn m = 0,3.
Phản lực U từ chốt phanh tác dụng lên guốc phanh, điểm đặt đi qua tâm chốt quay O1 còn phương chiều độ lớn chưa biết.
Như đã phân tích ta có:
M’p = M’p + M’p = (R’ + R’ ).r’
M’’p = M’’p + M’’p = (R’’ + R’’ ).r’’
2.3.3.1. Hoạ đồ cơ cấu phanh trước
Ta có : M’p = (R’ + R’ ).r’
Lực do cam tác dung trên guốc phanh
P’ = 33214(N)
P’ = 29052(N)
Phản lực từ chốt tác dụng lên guốc phanh
U’ = 33214(N)
U’ = 20535(N)
2.3.3.2. Cơ cấu phanh sau
Ta có: M’’p = (R’’ + R’’ ).r’’
Lực do cam tác dung trên guốc phanh
P’’ = 13689(N)
P’’ = 29009(N)
Phản lực từ chốt tác dụng lên guốc phanh
U’’ = 33295(N)
U’’ = 2335(N)
2.3.5. Xác định kích thước của má phanh
Kích thước má phanh guốc chọn trên cơ sở đảm bảo công ma sát riêng, áp suất trên mặt phanh, tỷ số trọng lượng toàn bộ của ôtô trên diện tích toàn bộ của các má phanh và chế độ làm việ của phanh.
2.3.5.1. 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
Thay số vào (2-39) ta có L = » 4893 (KNm/m2)
Với kết quả tìm được thoả mãn nằm trong khoảng cho phép: [L] = 3000 ¸7000 (KNm/m2)
2.3.5.2. áp suất trên bề mặt ma sát
* Kiểm tra phanh sau:
m = 0,3; b = 0,08 m; rt = 0,21 m; bo = (120 /180)
Thay số vào (2-10) ta có: q = 1,46(MN/m2)
=> Thoả mãn yêu cầu.
Þ Thoả mãn yêu cầu đối với xe tải [p] =2,5 3,5.10 (kg/m )
2.3.5.3. 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 môi trường bên ngoài.
G- Trọng lượng toàn bộ của ôtô G = 9525 (kg)
g- Gia tốc trọng trường g = 9,81 (m/s )
v1, v2- Tốc độ đầu và cuối khi phanh (m/s)
mt- Khối lượng các trống phanh và các chi tiết bị nung nóng, mt=4.19 =76 (kg)
c- Nhiệt dung của chi tiết bị nung nóng, trong khoảng 273o đến 573oK thì:
đối với thép và gang c = 500 (J/kg.độ)
Thay số vào (2-12) ta có to = 8,9o < 15o Þ thoả mãn điều kiện
2.3.6. Tính bền một số chi tiết
2.3.6.1. Tính bền trống phanh
Để đảm bảo an toàn ta lấy thêm hệ số an toàn n=1,5
e = 21,85.1,5 = 32,77 (N/mm2)
e = 327,7 (kg/cm )
e < [e] = 3800 (kg/cm2)
Trống phanh đảm bảo yêu cầu kỹ thuật
2.3.6.3. Tính bền lò xo hồi vị
Ta chọn vật liệu làm thép lò xo là dây thép lò xo cấp I.
Tra bảng (19.2) trong tài liệu CTM tập II ta chọn: = 1500 (MPa)
[ T] = 0,3. = 0,3.1500 = 450 (MPa)
Lực tác dụng lên lò xo là: Plx= P1+P2= 1368,9 + 2900,9 = 4269,8(KG)
Ta chọn c = D/d = 4 Tra bảng (19.1) trong tài liệu CTM tập II: K=1,37
Bước của lò xo là t = (0,15 0,3). D
Ta lấy t = 0,2.D = 0,2 . 16 = 3,2(mm)
Số vòng toàn bộ của lò xo n = n0 + (1 2)
Ta chọn: n = n0 + 1 =20+1=21(mm)
2.4. Thiết kế dẫn động phanh
2.4.1. Mô tả kết cấu của hệ thống phanh
2.4.2. Máy nén khí.
Chọn máy nén khí loại (Jinkui)
+ 2 Xilanh
+ Công suất (HP – KW): 3 – 2,2
Năng suất của máy nén khí được xác định theo công thức sau:
Q = ipd2.snhv (l/phút). [III.1].
Thay vào công thức [III.1] ta có : Q = 141 ( l/phút).
* Nguyên lí làm việc: không khí được hút trực tiếp từ bên ngoài qua bộ lọc khí đến piston tiến hành nén khí và đẩy ra bình chứa khí nén. Khí nén chỉ được nén một lần duy nhất, thanh truyền tay quay được nối với piston giúp piston có thể tịnh tiến.
2.4.3. Van điều chỉnh áp suất.
* Sơ đồ cấu tạo:
* Nguyên lý làm việc của van :
Van điều chỉnh áp suất dùng để giữ cho áp suất trong hệ thống ở mức quy định. Theo xe tham khảo là xe Zil- 130. Ta chọn van điều chỉnh áp suất kiểu hòn bi.
Khí nén được đưa vào đầu nối 9, lỗ 11 được thông vơi cơ cấu chạy không tải của máy nén khí bởi ống nối và thông với khí trời nhờ rãnh 7. Van bi 4 dưới tác dụng của lò xo 3 sẽ đóng không cho khí nén vào khoảng không gian trên khoang 4. áp suất khí nén trong bình đạt tới mức giá trị nhất định (khoảng 7,0 – 7,4 kg/cm2) thì không khí nén sẽ thắng lực lò xo 3 nâng van bi lên để đi vào khoảng không gian trên van, từ đó không khí nén sẽ đi qua lỗ 11.
2.4.4. Van chia khí.
* Sơ đồ cấu tạo
* Nguyên lý làm việc của van chia khí:
Do hệ thống phanh được dẫn động hai dòng riêng biệt từ sau bình khí nén, nên van chia khí nén là một bộ phận rất quan trọng và không thể thiếu được trong hệ thống phanh. Nó đảm bảo cấp khí nén cho hai dòng riêng biệt tức là đảm bảo cho dẫn động phanh của hệ thống phanh làm việc bình thường khi có một dòng gặp sự cố.
* Sơ đồ và nguyên lý làm việc:
Khi phanh làm việc tốt thì khí nén đi từ bình chứa khí nén đến cửa van III và vào khoang A. Do sự chênh áp khí nén ở khoang A, khoang B và khoang C nên các phớt 4,14 sẽ ép lò xo côn lại và mở van cho khí nén vào khoang B và khoang C. Khí nén từ khoang B và khoang C sẽ đi qua cửa I và II để đến các cửa của van phân phối rồi sau đó đến các bầu phanh bánh trước và bầu phanh bánh sau. Như vậy khí nén được cấp đến cho cả hai dòng.
a. Tính lò xo:
* Lò xo van 15:
Số vòng toàn bộ: n = n0 + 1,5(vòng) = 6 ( vòng )
Bước lò xo: t = 0,3D = 0,3 .1,2 = 0,36 (cm)
Chiều dài toàn bộ lò xo: H = n.t = 6. 0,36 = 2,16 (cm)
* Tính lò xo 17:
Số vòng toàn bộ n = n0 + ( 1¸ 2 ) vòng = 6 (vòng)
Bước lò xo t = 0,15 D = 0,15.3,5 = 0,525 (cm)
Chiều dài toàn bộ lò xo H = nt = 6.0,525 =3,15 ( cm)
2.4.5. Bình chứa khí
Bình chứa khí nén được chế tạo bằng cách hàn 15 thép lá bên ngoài và bên trong có sơn chống rỉ. Các bình chứa được đặt ở vị trí thấp nhất của hệ thống phanh để có thể cho nước ngưng tụ lại, nhờ có van đặt dưới đáy bình mà nước có thể ngưng thoát ra ngoài.
2.4.7. Van phân phối dẫn động hai dòng.
Van phân phối dùng để đóng mở hệ thống phanh ( cung cấp hoặc ngừng cung cấp khí nén) theo yêu cầu của người lái. Van phân phối là bộ phận rất quan trọng của truyền động phanh bằng khí. Nó đảm bảo độ nhạy của truyền động quá trình phanh được tốt.
* Sơ đồ nguyên lý làm việc của van phân phối:
* Nguyên lý hoạt động của van phân phối dẫn động hai dòng :
Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh thì đối với dẫn động khí nén ta sử dụng loại van phân phối dẫn động hai dòng. Có nghĩa là có hai dòng khí dẫn động từ bình chứa khí qua van phân phối đến các bầu phanh bánh xe.
* Tính toán van phân phối.
Ta xét sơ đồ tính toán sau:
Lực Q ở trên hình là được truyền từ bàn đạp tới, do vậy: Q =Qbd.ibd
Xét bằng hệ van và piston tuỳ động.
Q = Pp + Pv
Pp = (p2- p1)Fp
Pv = (p3- p2)Fv
Với p1: áp suất khí quyển
p2- p1 = ph : áp suất làm việc trong hệ thống p3- p2 = pb : áp suất bên trong bình chứa khí.
Suy ra: Q = Qbd.ibd = Fp.ph + (p3 –p2)Fv.
Để Qbd đạt giá trị lớn nhất thì pb = pmax = 7.105 (N/m2).
Thay vào công thức [III.2] ta được: Qbdmax = 168 (N).
Với giá trị bàn đạp như trên thì đảm bảo điều kiện phanh phù hợp cho người lái . Nhẹ nhàng mà cũng không gây mất cảm giác.
2.4.8. Tính toán bầu phanh .
a. Kết cấu bầu phanh:
Nguyên lý làm việc của bầu phanh:
Khí nén được cung cấp từ van phân phối dẫn động đến từng bầu phanh bánh trước và bầu phanh bánh sau. Dưới tác dụng của áp suất khí nén tác dung lên màng phanh 4 ở phía sau làm cho mang phanh dãn ra chạm vào tấm đỡ lò xo 3 ép lò xo 5 lại và làm cho thanh truyền 8 dịch chuyển theo sang bên phải tác dụng vào cam ở cơ cấu phanh làm phanh bánh xe.
b. Tính toán bầu phanh:
* Sơ đồ tính sau:
Thay tất cả các thông số đã biết vào công thức [III. 4] ta được:
Đường kính làm việc của bầu phanh: D = 0,11 m
Lò so hồi vị chọn số vòng làm việc ( Theo xe tham khảo ) n = 7 vòng
Đường kính dây lò xo: d = 0,004 m.
Đường kính trung bình của vòng lò xo: D = 0,038 m.
Môđun đàn hồi của vật liệu G = 8.104 MPa.
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE ZIL 130
3.1. Giới thiệu
Cơ cấu phanh khí nén là một bộ phận của hệ thống phanh khí nén, lắp ở cụm moay ơ của bánh xe. Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo lực ma sát, thực hiện quá trình phanh và giảm tốc độ của ô tô.
3.2. Cấu tạo và hoạt động cua rcow cấu phanh khí nén.
a. Cấu tạo:
* Mâm phanh và cam tác động:
- Mâm phanh được lắp chặt với trục bánh xe, trên mâm phanh có lắp cam tác động và guốc phanh.
- Cam tác động lắp trên mâm phanh va tiếp xúc với hai đầu guốc phanh, dùng để dẫn động đẩy hai guốc phanh và má phanh thực hiện quá trình phanh.
* Guốc phanh và má phanh:
- Guốc phanh và má phanh được lắp
Trên mâm phanh nhờ hai chốt lệch tâm, lò xo hồi vị luôn kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống. Ngoài ra còn có các cam lệch tâm hoặc chốt điều chỉnh.
- Guốc phanh được làm bằng thép có mặt cắt chữ T và có bề mặt cung tròn theo cung tròn của tang trống, có khoan nhiều lỗ để lắp má phanh, trên một đầu có lỗ lắp với chốt lệch tâm, còn đầu kia tiếp xúc với cam tác động.
b. Nguyên tắc hoạt động:
Khi người lái đạp phanh thông qua các bộ phận của dẫn động phanh, phân phối khí nén đến bầu phanh bánh xe điều khiển xoay cam tác động, thắng sức căng lò xo,
3.3. Bảo dưỡng cơ cấu phanh
a. Nội dung bảo dưỡng:
- Làm sạch bên ngoài cơ cấu phanh.
- Tháo rời các chi tiết, bộ phận và làm sạch.
- Kiểm tra hư hỏng chi tiết.
b. Quy trình bảo dưỡng:
* Chuẩn bị dụng cụ và nơi làm việc:
- Bộ dụng cụ tay tháo lắp cơ cấu phanh và các dụng cụ chuyên dùng tháo lò xo, chốt lệch tâm.
- Kính phóng đại.
* Điều chỉnh cơ cấu phanh:
- Điều chỉnh khe hở má phanh.
- Điều chỉnh trục cam tác động.
* Kiểm tra tổng hợp và vệ sinh công nghiệp
- Vệ sinh dụng cụ và nơi bảo dưỡng sạch sẽ, gọn gàng.
c. Bảo dưỡng và điều chỉnh hệ thống phanh:
* Kiểm tra khe hở má phanh:
- Kê kích bánh xe và kiểm tra độ dơ của ổ bi bánh xe.
- Đo khe hở má phanh qua lỗ trên tang trống và so với tiêu chuẩn cho phép (hoặc quay bánh xe không nghe tiếng ồn nhẹ).
- Xoay trục điều chỉnh trục cam tác động: kích nâng bánh xe, đạp phanh (hành trình từ 12- 22 mm) và xoay trục điều chỉnh sao cho cơ cấu phanh hãm cứng bánh xe không quay.
d. Máy nén khí:
Máy nén khí chạy được là nhờ dây curoa truyền từ puli của quạt gió đến. Nếu dây curoa bị chùng, năng suất của máy nén khí bị giảmvà áp suất trong hệ thống bị giảm theo. Độ căng của dây curoa được coi là đủ nếu độ võng ở phần giữa của nó đạt được từ 10 -15 (mm) khi tác dụng một lực 29,4-39,2 N.
f. Cơ cấu phanh:
Việc điều chỉnh toàn bộ cụm phanh được tiến hành sau khi tháo phanh, thay guốc và má phanh. Khi tâm của trống phanh và tâm má phanh không trùng nhau thì phải điều chỉnh.
3.4. Tháo lắp cơ cấu phanh
a. Quy trình tháo lắp cơ cấu phanh trên xe ô tô:
* Chuẩn bị dụng cụ và nơi làm việc :
- Bộ dụng cụ tay nghề tháo lắp.
- Kích nâng, giá kê chèn lốp xe.
* Tháo guốc phanh :- Xả dầu phanh.
- Tháo lò xo và các phanh hãm.
- Tháo chốt và cam lệch tâm.
3.5. Nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa.
a. Hiện tượng, nguyên nhân, cách khắc phục :
Hiện tượng, nguyên nhân, cách khắc phục như bảng 3.1.
b. Sửa chữa hư hỏng ở một số bộ phận chính của cơ cấu phanh:
Sửa chữa hư hỏng ở một số bộ phận chính của cơ cấu phanh như bảng 3.2.
KẾT LUẬN
Được sự hướng dẫn tận tình chỉ bảo của cô giáo hướng dẫn: TS……………., em đã hoàn thành đồ án tốt ngiệp: ‘’Thiết kế hệ thống phanh cho xe ZIL 130’’
Đề tài bao gồm 3 chương:
Chương 1. Tổng quan về hệ thống phanh
Chương 2. Tính toàn thiết kế hệ thống phanh dựa trên xe ZIL 130
Chương 3. Khai thác kĩ thuật hệ thống xe ZIL 130
Đề tài nay ngay từ đầu em đã học tập, nghiên cứu nghiêm túc để tìm hiểu và hoàn thành đồ án. Tuy nhiên do trình độ bản thân có hạn, kinh nghiệm còn hạn chế và thời gian không nhiều nên đồ án không tránh khỏi những sai sót và thiếu sót. Sự chỉ bảo của cô và sự giúp đỡ của bạn bè là những kinh nghiệm quý báu dành cho em.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy, cô trong bộ môn cơ khí ô tô, trong trường ĐHCNGTVT đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt những kinh ngiệm quý báu cho em trong suốt quá trình học tập ở trường.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô: TS……………., đã dành không ít thời gian và công sức để chỉ bảo, hướng đẫn em trong quá trình thực hiện đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lý thuyết ôtô-máy kéo (Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Lê Thị Vàng, Nguyễn Văn Tài) NXB: Trường ĐHBKHN 1995.
2. Giáo trình tính toán thiết kế ôtô-máy kéo (Trương Minh Chấp, Dương Đình Khuyến, Nguyễn Khắc Trai)
3. Tính toán thiết kế hệ thống phanh ôtô máy kéo (Dương Đình Khuyến )
4. Cấu tạo ôtô quân sự (Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vỵ)
5. Sách kỹ thuật xe ZIL130 và xe KAMAZ, nxb MOCKBA-1969
6. 600 Nguyên nhân hư hỏng trên ôtô và các phương pháp khắc phục (Đinh Ngọc Ân dịch)
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"