MỤC LỤC
MỤC LỤC...........................................................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................................................2
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE KAMAZ-5320...................................................................3
1.1. Đặc điểm chung của xe KAMAZ-5320.........................................................................................3
1.2. Tính năng kỹ thuật xe KAMAZ-5320:...........................................................................................4
Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XE.............................................................8
2.1. Các hệ thống phanh trên xe KAMAZ-5320...................................................................................8
2.2. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc của hệ thống....................................................................10
2.2.1. Các dòng dẫn động...................................................................................................................11
2.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe KAMAZ-5320.......................................................12
2.3. Kết cấu của các cụm chính trong hệ thống phanh xe KAMAZ-5320............................................14
2.3.1. Cơ cấu phanh............................................................................................................................14
2.3.2. Máy nén khí...............................................................................................................................18
2.3.3. Bộ điều chỉnh áp suất...............................................................................................................19
2.3.4. Van bảo vệ 3 ngả.......................................................................................................................21
2.3.5. Van phanh 2 tầng......................................................................................................................23
2.3.6. Điều hoà lực phanh...................................................................................................................26
2.3.7. Van phanh tay............................................................................................................................30
2.3.8. Van gia tốc.................................................................................................................................32
2.3.9. Van thông 2 ngả........................................................................................................................34
2.3.10. Bầu phanh kiểu 20 cùng với bộ tĩch trữ năng lượng..............................................................35
2.3.11. Van hạn chế áp suất................................................................................................................38
2.3.12. Các cụm thuộc hệ thống phanh bổ trợ....................................................................................40
2.3.12. Van phanh rơ moóc dẫn động hai dòng..................................................................................42
2.3.13. Van điều khiển phanh rơmóoc dẫn động một dòng.................................................................45
2.3.14. Van bảo vệ một ngả.................................................................................................................47
2.3.15. Van tách...................................................................................................................................49
2.3.16. Đầu nối kiểu A và B.................................................................................................................50
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH XE KAMAZ-5320..................................52
3.1. Sơ đồ tính toán và các số liệu ban đầu........................................................................................52
3.2. Tính lực đẩy từ cơ cấu doãng má phanh lên guốc phanh P1, P2:...............................................53
3.3. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh...........................57
3.3.1. Xác định mô men phanh thực tế...............................................................................................57
3.3.2. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh................................................................................59
3.4. Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh............................................................62
3.4.1. Tính toán xác định công ma sát riêng.......................................................................................62
3.4.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh....................................................................63
3.4.3. Tính toán xác định tỷ số khối lượng ô tô trên tổng diện tích ma sát má phanh........................64
3.4.4. Tính toán xác định nhiệt sinh ra trong quá trình phanh.............................................................65
Chương 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE KAMAZ-5320......67
4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật......................................................................................................................67
4.1.1. Bảo dưỡngkỹ thuật thường xuyên............................................................................................67
4.1.2. Bảo dưỡng cấp 1.......................................................................................................................67
4.1.3. Bảo dưỡng cấp 2.......................................................................................................................69
4.1.4. Bảo dưỡng 3..............................................................................................................................71
4.2. Sửa chữa......................................................................................................................................75
4.2.1. Sửa chữa cơ cấu phanh............................................................................................................75
4.2.2. Sửa chữa dẫn động phanh.......................................................................................................76
4.3. Những hỏng hóc thường gặp và cách khắc phục........................................................................78
KẾT LUẬN...........................................................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................................84
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, ngành công nghiệp chế tạo ô tô trên thế giới phát triển vượt bậc. Ô tô đã trở thành phương tiện vận chuyển chủ yếu phục vụ đi lại của con người và chuyên chở hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc dân. Ở nước ta ô tô đã trở thành phương tiện giao thông vận tải quan trọng và chiếm tỉ trọng lớn trong ngành giao thông vận tải nói chung và ngành quân đội nói riêng. Đặc biệt đối với các loại xe quân sự phải hoạt động trên đường rừng núi đèo dốc. Hầu hết các loại xe này đã qua nhiều năm sử dụng, chất lượng đã xuống cấp, chính vì vậy mà vấn đề an toàn khi tham gia giao thông phải được quan tâm hàng đầu.
Hệ thống an toàn chuyển động của xe là 1 chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng khai thác xe quân sự, nó được đánh giá cụ thể bằng hiệu quả của hệ thống phanh. Trong thời gian gần đây việc nâng cao hiệu qủa và độ tin cậy của hệ thống phanh trên ô tô được quan tâm, đồng thời lưu lượng tham gia giao thông ngày càng nhiều, hệ thống phanh đảm bảo cho phép nâng cao vận tốc trung bình của xe, và an toàn trong khi tham gia giao thông. Hệ thống phanh có đảm bảo độ tin cậy mới góp phần cho người lái xe điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt, đồng thời duy trì được tốc độ của xe trên mọi địa hình khác nhau. Trong thực tế việc khai thác sử dụng xe ô tô ở Việt Nam trong những năm qua cho thấy: do điều kiện khi hậu thời tiết, địa hình khi tham gia giao thông và điều kiện chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng còn nhiều hạn chế do đó hệ thống phanh còn xẩy ra một số hư hỏng mang tính chất đặc thù, dẫn điến việc sử dụng xe còn gặp khó khăn nhất định.
Tôi được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: ”Khai thác hệ thống phanh xe KAMAZ-5320”. Đây là hệ thống phanh khí nén nhiều dòng điển hình được trang bị nhiều cho các xe vận tải trong quân đội. Mục đích của đồ án này là tìm hiểu phân tích đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phanh, tính toán kiểm nghiệm cụm chi tiết điển hình, từ đó đưa ra những phân tích đánh giá và hướng dẫn sử dụng hệ thống phanh đó trong điều kiện Việt Nam, giúp cho việc khai thác sử dụng hệ thống phanh được tốt hơn, nâng cao hiệu quả và tuổi thọ của nó, tăng được khả năng an toàn của xe trong mọi điều kiên sử dụng. Từ mục đích đó nộ dung đồ án gồm 4 chương như sau:
Mở đầu.
Chương 1. Giới thiệu chung về xe KAMAZ-5320;
Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh ô tô KAMAZ – 5320;
Chương 3.Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh xe KAMAZ-5320;
Chương 4. Hướng dẫn khai thác hệ thống phanh ô tô KAMAZ – 5320;
Kết luận.
Tôi xin chân thành cảm thầy giáo hướng dẫn : Th.S ……………. cùng tập thể các thầy giáo trong khoa ô tô và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ tận tình trong qua trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Mặc dù rất nỗ lực nhưng chắc chắn đồ án không tránh khỏi những thiếu sót do hạn chế về mặt kiến thức cũng như thời gian. Vì vậy tôi kính mong được sự góp ý của các thầy để đồ án được hoàn thiện hơn.
TP. HCM, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
…………………
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE KAMAZ-5320
1.1. Đặc điểm chung của xe KAMAZ-5320.
Xe KAMAZ-5320 do nhà máy Kamxki, Liên Xô (cũ) sản xuất, là một loại xe có tính năng thông qua cao. Xe được thiết kế để hoạt động trong điều kiện từ +45oC đến -40oC, độ ẩm không khí lên tới 80% ở nhiệt độ 20oC, mật độ bụi 1.0g/cm3, tốc độ gió 20m/s ở độ cao không quá 3000m so với mực nước biển. Những xe tải co kí hiệu “T” được sản xuất dành riêng cho những nước nhiệt đới và thời tiết co nhiệt độ từ -10oC đến +45oC và độ ẩm 80% ở nhiệt độ 27oC.
Hình dáng bố trí chung của xe KAMAZ-5320 được thể hiện trên hình 1.1
1.2. Tính năng kỹ thuật xe KAMAZ-5320:
Tính năng kỹ thuật của xe KAMAZ-5320 được thể hiện trong bảng 1.1
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG PHANH XEKAMAZ-5320
2.1. Các hệ thống phanh trên xe KAMAZ-5320.
Trên xe KAMAZ-5320 được trang bị bốn hệ thống phanh làm việc độc lập:
+ Hệ thống phanh công tác.
+ Hệ thống phanh dự trữ.
+ Hệ thống phanh dừng.
+ Hệ thống phanh phụ.
- Hệ thống phanh dự trữ: dùng để giảm từ từ tốc độ hoặc dừng hẳn khi ôtô đang chuyển động mà hệ thống phanh công tác bị hỏng một phần hoặc hỏng hoàn toàn
- Hệ thống phanh dừng: bảo đảm phanh khi ô tô đang đứng yên trên bề
mặt nằm ngang cũng như khi ô tô đậu ở khoảng dốc và khi vắng mặt người lái. Hệ thống phanh dùng trên xe KAMAZ-5320 được làm thống nhất với hệ thống phanh dự trữ và muốn cài phanh dừng cần phải chuyển tay gạt của khóa tay vào vị trí hãm ngoài cùng.
- Hệ thống nhả phanh khi gặp sự cố: dùng để nhả bộ tích lũy năng lượng kiểu lò xo khi bộ tích lũy tự động làm việc và dừng hẳn ôtô vì dò khí nén trong các dường ống dẫn động. Cơ cấu dẫn động nhả phanh sự cố được nhân đôi: ngoài cơ cấu trong cả bốn bộ tích lũy năng lượng kiểu lò xo. Do đó có thể nhả phanh bằng hệ thống cơ.
2.2. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc của hệ thống.
Máy nén khí là nguồn cung cấp khí nén. Máy nén khí 1, bộ điều hòa áp suất 2 và cơ cấu an toàn chống đóng băng 3 là các bộ phận nạp khí nén cho phần dẫn động, từ đây khí nén sẽ cung cấp cho các bộ phận còn lại và các bộ phận tiêu thụ khí nén khác với áp suất quy định và số lượng cần thiết. Dẫn động khí nén của phanh được chia ra các đường hơi độc lập, nhờ các van bảo hiểm.Các đường hơi làm việc độc lập với nhau kể cả trường hợp hư hỏng.
2.2.1. Các dòng dẫn động.
a. Mạch dẫn động thứ nhất :
Dùng để cung cấp khí nén cho dẫn động các cơ cấu phanh các bánh xe cầu trước. Mạch này gồm bình chứa khí nén 10, tầng dưới của van phanh 17, van hạn chế áp suất 20, bầu phanh của các bánh trước 19.
c. Mạch dẫn động thứ ba:
Dùng để cung cấp khí nén cho hệ thống phanh dừng và phanh dự trữ ( hệ thống lien hiệp cho rơ moóc và bán rơ moóc). Mạch này gồm có: bình chứa khí nén 8, van phanh tay tác dụng ngược 21 với cần điều khiển bằng tay gạt, van tăng tốc 22, van điều khiển phanh rơ moóc dẫn động 2 dòng 24, bầu phanh và bình chứa tích năng lò xo23.
e. Mạch dẫn động thứ năm :
Dùng để cung cấp khí nén cho hệ thống nhả phanh sự cố của hệ thống phanh dừng.Mạch này tính từ van bảo vệ 3 ngả 5. Mạch này đảm bảo cho việc nhả phanh dừng (3 lần ) khi động cơ đốt trong không làm việc điều khiển cho nhả phanh cơ khí dùng van 13.
2.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh xe KAMAZ-5320.
Cấu tạo hệ thống phanh xe KAMAZ-5320 gồm có ba phần:
- Phần nguồn: máy nén khí 1, các bộ điều áp2, các van bảo vệ hai ngả 4 và ba ngả 5 các bình chứa 6, 8, 9, 10.
- Phần điều khiển: Tổng phanh 17, van tăng tốc 22, van hạn chế áp suất 20, van phanh tay tác dụng ngược 21, van xả phanh cấp tốc 13.
a. Phanh chân.
Khi đạp bàn đạp phanh thì van tổng phanh 17 làm việc khí nén từ bình chứa 10 được dẫn qua khoang dưới tổng phanh, van hạn chế áp suất 20 tới các bầu phanh trước để dẫn động phanh ô tô ở các bánh xe cầu trước. Khí nén từ bình chứa 9 được dẫn qua khoang trên của tổng phanh 17, bộ điều hòa lực phanh 32 tới các bầu phanh sau, giữa để dẫn động phanh các bánh sau và giữa. Đồng thời khí nén từ khoang trên của tổng phanh 17 tới van điều khiển phanh rơ moóc 24 để điều khiển phanh rơ moóc.
b. Phanh dự phòng và phanh tay.
Phanh dự phòng sử dụng khi hệ thống phanh tay bi hỏng. Khi phanh người lái xoay cần phanh tay điều khiển van phanh tay 21 phần khí nén điều khiển của van tăng tốc 22 được xả ra ngoài qua phanh tay. Do đó khí nén trong các bầu phanh kép được xả ra ngoài qua van tăng tốc do đó ô tô được phanh ở các bánh xe cầu giữa và sau.
d. Nhả phanh khi có sự cố.
Trường hợp không có khí nén cung cấp cho bầu phanh kép 8 thì ô tô vẫn bị phanh ở các bánh xe cầu giữa và sau. Để nhả phanh thì người lái cần ấn vào nút 13.Khi đó khí nén từ các bình chứa của các dòng phanh chân được dẫn qua van bảo vệ 3 ngả 5, van khí điều khiển 13, thông với van lập lờ 24 vào các bầu phanh để nhả phanh.Trường hợp các bình khí nén đều không có khí hoặc bình tích năng không đảm bảo độ kín khít, để nhả phanh ta phải vặn bu lông nhả phanh ở các bầu phanh.
2.3. Kết cấu của các cụm chính trong hệ thống phanh xe KAMAZ-5320.
2.3.1. Cơ cấu phanh
a. Công dụng :
Cơ cấu phanh có nhiệm vụ tạo mô men phanh cần thiết và giữ ổn định về chất lượng trong quá trình phanh.
b. Kết cấu:
Cơ cấu phanh xe KAMAZ – 5320 là loại cơ cấu phanh loại guốc (loại tang trống), cơ cấu có điểm đặt cố định riêng rẽ về một phía và có các guốc phanh dịch chuyển góc như nhau.
Các phản lực X = X , Y =Y . Do sử dụng cam phanh đối xứng cho nên khi dịchchuyển cam quay về hai phía của hai guốc phanh như nhau. Mômen ma sát ở các guốc phanh bằng nhau m = m .
2.3.2. Máy nén khí
a. Công dụng:
Tạo ra nguồn khí nén có áp suất cao cung cấp cho các bình khí để thực hiện quá trình điều khiển và quá trình phanh .
b. Kết cấu:
Kết cấu máy nén khí được thể hiện như hình 2.4.
2.3.4. Van bảo vệ 3 ngả
a. Công dụng:
Van bảo vệ 3 ngả dùng để phân phối khí nén từ máy nén khí ra 3 đường độc lập: Hai đường dẫn động chính (cho phanh các bánh xe trước và phanh các bánh xe ở hai cầu sau của hệ thống phanh công tác) và một đường dẫn động dùng cho hệ thống phanh bổ trợ. Mặt khác, nó còn để tự động ngắt mạch bị hư hỏng với mục đích giữ cho các mạch còn lại làm việc.
b. Kết cấu:
Kết cấu van bảo vệ ba ngả được thể hiện trên hình 2.6.
Cấu tạo van bảo vệ ba ngả gồm có: Thân 1, 3 nắp 2 của thân, ba van 3, 6, 8, ba màng 5 và hai van thông qua dùng cho mạch thứ 3.Thân 1, nắp thân 2 được cố định vào thân bằng các bu lông, giữa thân và nắp được làm kín bởi màng đàn hồi 5. Trong các nắp 2 có các lò xo 4 để duy trì áp suất mở của các van 3, 6, 8 luôn ở khoảng ( 0,51 0,52) MPa.
2.3.5. Van phanh 2 tầng
a. Công dụng:
Van phanh 2 tầng dùng để điều khiển cơ cấu chấp hành của hệ thống phanh công tác của xe kéo và dẫn động phanh liên hợp ra rơ moóc khi dùng dẫn động riêng phanh cầu trước và phanh cầu sau.
b. Kết cấu:
Các phần tử chính của van gồm: Piston tăng tốc 1, van trên 2 và van dưới 11, piston tùy động lớn 3 và nhỏ 9, phần tử đàn hồi 4, đòn 5, cần đẩy 6, bu long chặn 7, lò xo 8 và 10 của piston bậc, cần đẩy của piston nhỏ 12.
2.3.6. Điều hoà lực phanh.
a. Công dụng:
Bộ tự động điều hoà lực phanh dùng để tự động thay đổi áp suất khí nén trong các bầu phanh các bánh xe hai cầu sau tuỳ thuộc vào tải trọng tác dụng lên các bầu khi phanh. Nhờ vậy tăng được khả năng sử dụng bám của bánh xe với đường, cho phép bảo đảm ổn định chuyển động của ôtô khi phanh.
b. Kết cấu:
Bộ điều hoà lực phanh cấu tạo gồm: Van 1, cần đẩy 4 của van cùng với cơ cấu dẫn động (khớp cầu 7), piston 2 với các cách nghiêng 3, màng 6 nối với piston 2 và được ép vào phần trên và dưới của thân, piston 8, piston dẫn hướng 9 của cần đẩy 4 của van, giá 10 cùng với các cánh nghiêng 11 và ống nối ghép 12. Các cánh nghiêng 3 của piston và của giá có chiều ngược nhau so với trục piston.
2.3.7. Van phanh tay.
a. Công dụng:
Van phanh tay dùng để điều khiển bộ tích trữ năng lượng lò xo của dẫn động phanh và phanh dự trữ. Theo nguyên lý làm việc thì van phanh tay thuộc loại van tác dụng ngược – nó điều khiển các cơ cấu khí nén làm việc khi xả khí nén.
b. Kết cấu:
Kết cấu van phanh tay được thể hiện trên hình 2.10.
Gồm có thân van 2, nắp 7 với tay gạt, piston tuỳ động, van xả 10, cần đẩy 9, vòng 5, chụp dẫn hướng 8, lò xo cân bằng 3, lò xo 1, 4, 6, tương ứng với van, cần và chụp dẫn hướng.
2.3.9. Van thông 2 ngả.
a. Công dụng:
Van thông 2 ngả dùng để điều khiển một cơ cấu chấp hành (bộ tích trữ năng lượng lò xo) qua trung gian một trong 2 mạch độc lập theo lựa chọn.
b. Kết cấu:
Cấu tạo gồm: đệm làm kín 2 và 2 đế 1 và 3. Cửa I của van thông với van gia tốc; cửa 2 nối với bộ tích trữ năng lượng lò xo; Cửa III nối với van nhả phanh sự cố.
c. Nguyên lý làm việc:
Khi nhả phanh ô tô nhờ van phanh tay (hình 2.10b), khí nén từ các bình chứa của hệ thống phanh dừng qua van gia tốc đến cửa I, ép đệm 2 vào đế 1 và tiếp tục qua cửa II đi vào các xi lanh của bộ tích trữ năng lượng.
2.3.11. Van hạn chế áp suất.
a. Công dụng:
Dùng để giảm áp suất khí nén trong các bầu phanh của các bánh xe cầu trước khi phanh với cường độ nhỏ, với mục đích cải thiện tính ổn định và tính dẫn hướng. Mặt khác nó còn dùng để tăng áp suất trong các bầu phanh các bánh xe cầu trước đến áp suất giới hạn khi phanh với cường độ phanh lớn nhất. Đồng thời nó còn làm nhiệm vụ xả nhanh khí nén từ bầu phanh các bánh xe cầu trước khi thôi phanh.
b. Kết cấu:
Van hạn chế gồm có thân 8, nắp 10. Trong thân và nắp có piston lớn 2 và piston nhỏ 3, trục van 5 với van xả (phía dưới) 6 và van nạp (phía trên) 4 và lò xo piston. Cửa I được thông với các bầu phanh bánh xe cầu trước, cửa II của van 4 được nối thông với tầng dưới của van phanh, cửa III được nối thông với khí quyển.
c. Nguyên lý làm việc:
Ở vị trí ban đầu (khi không phanh), cửa II được thông với khí quyển qua lỗ trên của van phanh. Piston lớn 2 dưới tác dụng của lò xo 1 sẽ ở vị trí trên. Các bầu phanh của các bánh xe được nối thông với cửa I và cửa III của van. Áp suất ở các khoang trên piston nhỏ và dưới chúng là như nhau và bằng áp suất khí quyển, khi này piston nhỏ ở vị trí cân bằng. Dưới tác dụng của lò xo 9 van phía trên 4 ép vào đế van trên piston nhỏ và ngăn van thành hai khoang.
2.3.12. Van phanh rơ moóc dẫn động hai dòng
a. Công dụng:
Dùng để điều khiển hệ thống dẫn động phanh rơ moóc 2 đường dẫn hoạt động khi phanh bất kỳ dòng nào của phanh chính trên xe kéo
b. Kết cấu:
Van này được lắp trên khung của xe kéo bằng hai bu lông, giữa thân dưới 15 và thân giữa 13 có màng ngăn cao su 1, màng này được ép chặt lại với thân bằng hai vòng đệm có đai ốc bắt chặt với cần 14, trong đai ốc có vòng đệm cao su làm kín. Cửa xả VI (có các lỗ được vặn chặt bằng van bảo hiểm không cho bụi bẩn lọt vào) được bắt chặt vào thân dưới bằng hai vít, khi một trong hai vít bị tháo lỏng ra cửa xả có thể đẩy lệch đi và mở thông với vít điều chỉnh 7. Đây là cửa để điều chỉnh áp suất ở cửa III với cửa IV tạo ra sự chênh lệch áp khoảng 0.2 1 kG/cm đảm bảo sự tác dụng sớm của phanh rơ moóc.
2.3.14. Van bảo vệ một ngả
a. Công dụng:
Dùng để duy trì áp suất trong bình chứa khí nén của ôtô xe kéo khi áp suất trong mạch cung cấp ra rơ moóc bị giảm do sự cố, đồng thời có tác dụng cản trở sự thoát khí nén từ mạch dẫn động phanh rơ moóc khi có sự tụt áp suất trong dẫn động phanh xe kéo và tự động phanh rơ moóc lại.
b. Kết cấu:
Van bảo vệ một ngả gồm thân 1, bên trong thân 1có lắp van ngược 2 để nối hoặc ngắt cửa I với cửa II khi cần thiết, nắp 5 được cố định với thân bằng bu lông và được ngăn cách với thân bằng màng làm kín 3, trong nắp 5 có piston 4 dưới tác dụng lực đàn hồi của lò xo 6, 7 ép màng 3 vào đế để ngăn cách cửa I và cửa II. Lực đàn hồi của lò xo 6, 7 để duy trì áp suất mở van là 3,5kG/cm2, được thực hiện bằng vít điều chỉnh 8.
2.3.16. Đầu nối kiểu A và B.
a.Công dụng :
Đầu nối kiểu A cho phép ta nối thông đường khí nén của xe kéo với rơmoóc khi A gắn với B và ngăn cách đường dẫn khí nén xe kéo với khí quyển khi không nối A không nối với B.
Đầu nối kiểu B cho phép thông mạch khí nén từ xe kéo sang rơmoóc khí B được gắn với A và thông với khí quyển khi B không gắn với A.
b. Kết cấu:
kết cấu của đầu nối kiểu A và B dược thể hiện ở hình 2.24.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM CƠ CẤU PHANH XE KAMAZ-5320
3.1. Sơ đồ tính toán và các số liệu ban đầu.
- Sơ đồ tính toán cơ cấu phanh được thể hiện trên hình 3.1.
Số liệu đầu vào:
+ Chiều cao trọng tâm xe: hg = 1,8 (m)
+ Chiều dài cơ sở của xe: L = 3190 + 660 (mm)
+ Tải trọng tác dung lên bánh xe trước ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang: G1 = 4375 (Kg)
+ Tải trọng tác dụng lên các bánh xe sau ở trạng thái tĩnh trên mặt đường nằm ngang: G23 = 10930 (Kg)
+ Tải trong khi xe khi đầy tải: G = 15305 (Kg)
+ Tải trọng móc kéo: Grm = 11500 (Kg)
+ Gia tốc cực đại: Jpmax = 6 (m/s2)
+ Gia tốc trọng trường: g = 9,8 (m/s2)
+ Hệ số bám của bánh xe với mặt đường: φ = 0,7
+ Hệ số biến dạng của lốp: λ1 = 0,932
3.2. Tính lực đẩy từ cơ cấu doãng má phanh lên guốc phanh P1, P2:
Các lực này xác định trên cơ sở biết được áp suất khí nén đưa đến bầu phanh và diện tích màng bầu phanh. Lực do bầu phanh sinh ra tỷ lệ với áp suất khí nén đưa đến bầu phanh. Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học” ta có áp suất khi nén đi vào bầu phanh xe: p = 6,5 (kg/cm2).
Gọi lực tác dụng lên guốc là P. Theo công thức [II.4] sách “ Hướng dẫn thiết kế môn học” ta có:
P = p0.SM (3.1)
Thay D = 11(cm); d = 7(cm); ta có lực đẩy tác dụng lên các guốc phanh là: P = 420(kg).
Từ (3.2) và (3.3) ta tính được: P1 = 3677 (KG); P2 = 3328 (KG).
3.3. Xác định mômen phanh thực tế và mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
3.3.1. Xác định mô men phanh thực tế.
Dưới tác dụng của các lực lên má phanh P1, P2 các má phanh được đẩy ra ép các má phanh sát vào tang phanh. Khi đó mômen ma sát giữa má phanh và tang phanh còn gọi là mômen phanh có tác dụng làm cho bánh xe quay chậm lại thực hiện quá trình phanh xe.
Để xác định được mômen phanh cần xác định quy luật phân bố áp suất trên cung má phanh và tùy theo sự thừa nhận quy luật phân bố áp suất khác nhau mà ta có công thức tính toán khác nhau.
a. Tính tọa độ điểm đặt hợp lực tác dụng lên má phanh
- Đối với cơ cấu phanh bánh trước: từ mục (3.2) ta đã tính được
δ = δ1 = 00 và ρ = 0,3 (m).
- Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và bánh sau:
+ Đối với guốc trước: : β1 = 330; β2 = 1470; β0 = 1140
+ Guốc sau: β1 = 250; β2 = 1550; β0 = 1300
- Với cơ cấu phanh bánh sau:
+ Đối với guốc trước: các thông số như cơ cấu phanh bánh trước nên ta được ρ2 = ρ1 = 0,3 (m)
+ Đối với guốc sau: β1 = 250; β2 = 1550; β0 = 1300; rt = 0,24 (m)
b. Xác định mômen phanh do cơ cấu phanh sinh ra.
+ P1, P2 : lực tác dụng lên guốc phanh trước và sau theo tins toán ở phần trên ta được P1 = 3677 (KG); P2 = 3328 (KG).
+ Các số liệu cầu trước θ = 16,70; δ = 0; ρ = 0,3 (m); a = c = 0,18 (m). thay các gia trị vào công thức tính mômen phanh bánh trước ta được: Mp1 = 1208 (KGm).
- Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và bánh sau:
Tương tự như trên ta có: µ = 0,3; ρ2 = 0,363 (m); a = c = 0,18 (m);
θ = 16,70; δ2 = 00. Thay các giá vào công thức trên ta có:
Mp2 = Mp3 = 1461 (KGm).
Vậy mômen thực tế toàn xe là:
Mp = Mp1 + Mp2 + Mp3 = 1208 + 1461 + 1461 = 4130 (KGm).
3.3.2. Mômen phanh yêu cầu của cơ cấu phanh.
a. Hệ số phân bố tải trọng lên cầu trước và cầu sau tương ứng là:
hg : chiều cao trọng tâm xe với hg = 1,8 (m);
g : gia tốc trọng trường với g = 9,81 (m/s2);
Jpmax : gia tốc cực đại với Jpmax = 6,0 – 8,0 (m/s2)
Ta chọn Jpmax = 6,0 (m/s2);
a, b : khoảng cách tương ứng từ trọng tâm ô tô tới cầu trước và trục cân bằng (m);
m1, m2 : hệ số phân bố tải trọng tương ứng lên cầu trước và trục cân bằng khi phanh. Từ hình 3.1 ta có:
a = G2.L/G = 2,85 (m) (3.9)
b = L – a = 1,00 (m) (3.10)
b. Xác định bán kính tính toán của bánh xe.
Theo tài liệu “ Kết cấu tính toán ô tô quân sự ” ta có:
rk = λ1.r (m) (3.11)
Thay các giá trị trên vào công thức (3.11) ta được: rk = 0,932.0,514 = 0,479 (m).
c. Xác định mômen phanh yêu cầu.
Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế môn học kết cấu tính toán ô tô quân sự” tập V ta có:
Mp = Pp.rk (3.12)
+ Đối với cơ cấu phanh bánh trước:
Mp1 = 3216.0,479 = 1540 (KGm)
+ Đối với cơ cấu phanh bánh giữa và sau:
Mp2 = Mp3 = 2333.0,479 = 1117 (KGm)
Vậy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là:
Mp = Mp1 + Mp2 + Mp3 = 1540 + 1117 + 1117 = 3774 (KGm)
Nhận xét:
Qua kết quả tính toán ta thấy mô men phanh yêu cầu của toàn xe là 3774 (KGm) và mô men phanh thực tế của toàn xe là 4130 (KGm).
Như vậy mô men phanh thực tế do cơ cấu sinh ra bằng 96% mô men phanh yêu cầu. Sai số nằm trong giới hạn cho phép là nhỏ hơn 5%.
Do đó hệ thống phanh xe ô tô KAMAZ-5320đảm bảo an toàn trong qua trình chuyển động.
3.4. Tính toán kiểm tra khả năng làm việc của cơ cấu phanh.
3.4.1. Tính toán xác định công ma sát riêng.
Công ma sát riêng được xác định trên cơ sở các má phanh thu toàn bộ động năng của ô tô khi phanh ô tô ở vận tốc ban đầu nào đó.
Gọi F1 là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh của guốc có góc ôm β0 = 1140.
Gọi F2 là tổng diện tích tiếp xúc với tang trống phanh của guốc có góc ôm β0 = 1300.
F∑ = F1 + F2 (m2);
Thay các giá trị vao công thức [3.13] ta được: lms = 3000 (KNm/m2);
Trị số công ma sát riêng đối với cơ cấu phanh của ô tô tải là: lms = 3000 ÷ 7000 (KNm/m2);
Do vậy công ma sát riêng tính trên thỏa mãn điều kiện cho phép.
3.4.2. Tính toán xác định áp suất trên bề mặt má phanh.
+ Đối với cầu trước: theo tính toán ở phần trên ta có: Mt = 1208 (KG.m); µ = 0,3; rt = 0,24 (m); b = 0,14 (m); β0 = 1,98 (rad).
+ Đói với cầu giữa và cầu sau ta có: Mt = 1461 (kgm); µ = 0,3; rt = 0.24 (m); b = 0,14 (m); β0 = 1,99 (rad).
Áp suất trên bề mặt má phanh phụ thuộc vào nguyên liệu chế tạo má phanh và tang phanh. Đối với các ma phanh hiện nay giá trị áp suất cho phép trên bề mặt má phanh nằm trong khoảng: [p] = 1,5 ÷ 2,0 (MN/m2).
So sánh kết quả tính được Pp1 = 1,24 (MN/m2) và Pp2 = 1,48 (MN/m2) với tiêu chuẩn cho phép ta thấy má phanh đảm bảo độ bền trong quá trình làm việc.
3.4.4. Tính toán xác định nhiệt sinh ra trong quá trình phanh.
Trong quá trình phanh, động năng của ô tô sẽ chuyển thành nhiệt năng ở trong tang phanh và các chi tiết khác. Một phần nhiệt thoát ra môi trường không khí. Phương trình cân bằng nhiệt khi phanh do lực Pp gây lên sau quãng đường phanh dS và thời gian phanh dt.
g : gia tốc trọng trường (m/s2), g = 9,81 (m/s2);
Ga : trọng lượng ô tô khi đầy tải (kg), G = 26805 (kg);
v1, v2 : vận tốc ban đầu và vận tốc cuối quá trình phanh (m/s);
Gt : khối lượng của tang phanh và các chi tiết của tang phanh liên quan tới khôí lượng tang phanh (kg), Gt = 110 (kg);
c : nhiệt dung riêng của chi tiêt bị nung nóng (J/kg.độ), đối với thép và gang ta có c = 500 (J/kg.độ);
T : Hiệu nhiệt độ giữa tang phanh và không khí (0C);
Ta lấy vận tốc của tang phanh khi bắt đầu phanh V = 30 (km/h) cho đến khi dừng hẳn. Thay các giá trị vào công thức (3.18) ta được: T = 14,2 0C
Theo tiêu chuẩn cho phép độ tăng nhiệt độ của tang phanh khi phanh với tốc độ ban đầu v1 = 30 (km/h) đến khi dừng hẳn v2 = 0 (km/h) không được vượt quá 15 0C, mà ta tính được độ tăng nhiệt độ của cơ cấu phanh xe KAMAZ-5320 trong trường hợp này là T = 14,2 0C vậy cơ cấu phanh đảm bảo thoát nhiệt tốt.
CHƯƠNG 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH XE KAMAZ-5320
4.1. Bảo dưỡng kỹ thuật.
4.1.1. Bảo dưỡngkỹ thuật thường xuyên.
- Kiểm tra trạng thái của các ống mềm liên kết hệ thống phanh của rơ moóc (đối với đoàn ô tô kéo rơ moóc).
- Xả nước ngưng ra khỏi các bình chứa của hệ thống ( sau khi hết ca làm).
- Khi xem xét các ống mềm của hệ thống phanh không được để các ống xoắn và va chạm vào các gờ sắc nhọn của các chi tiết khác. Để khắc phục những chỗ hở trên đầu nối, cần phải thay các đầu hỏng hoặc vòng bịt kín của chúng.
4.1.2. Bảo dưỡng cấp 1.
- Xem xét bên ngoài các phần tử và theo những chỉ bảo của các dụng cụ có trên ô tô để kiểm tra độ hoàn hảo của hệ thống phanh, khắc phục những hư hỏng.
- Điều chỉnh hành trình các cần của các buồng hãm.
4.1.4. Bảo dưỡng 3.
- Kiểm tra trạng thái các trống phanh, guốc phanh, các tấm đệm, ló xo giằng và cam nhả, khi tháo moay ơ khắc phục những hỏng hóc.
- Bắt chặt các giá của các bình chứa lên khung. Khi bảo dưỡng kỹ thuật coa cấu phanh cần phải chú ý đến khoảng cách từ bề mặt các tấm đệm đến mũ dinh tán. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 0,5 mm thì phải thay thế các tấm đệm.
- Trước khi kiểm tra các thông số của các cơ cấu dẫn động khí nén hệ thống phanh, cần phải:
+ Siết chặt các bu lông, bắt chặt máy nén và các êcu bắt chặt đâu các xi lanh máy nén.
+ Xả nước ngưng ra khỏi các bình chứa.
+ Tháo bộ lọc của bộ điều chỉnh áp suất, dung dầu hỏa rửa bộ lọc và thổi khô bằng khí nén rồi lắp vào chỗ cũ.
4.2. Sửa chữa.
4.2.1. Sửa chữa cơ cấu phanh
Khi cơ cấu phanh có các hư hỏng như mòn má và trống phanh, gãy các lò xo khứ hồi về hoặc kẹt trục guốc phanh thì cần phải tháo rời các chi tiết của cơ cấu để kiểm tra, sửa chữa.
Trước tiên tháo trống phanh ra khỏi moayơ bánh xe, tháo lò xo kéo và guốc phanh. Nếu mặt trống phanh bị xước phải tẩy sạch bằng vải ráp mịn, nếu xước sâu phải tiện lại nhưng không cho phép tăng đường kính trong trống phanh quá 1,5mm. Thay má phanh có kính thứớc phù hợp với trống phanh mới sửa. Cần thay má phanh nếu khoảng cách từ bề mặt má phanh tới đinh tán nhỏ hơn 0,5mm hoặc nếu phanh dán mòn quá 80% chiều dày.
4.2.2. Sửa chữa dẫn động phanh.
Những hư hỏng chính của cơ cấu dẫn động phanh xe KAMAZ là: các chi tiết cơ cấu khuỷu trục thanh truyền của máy nén khí và cơ cấu van bị mòn, rách màng của van phanh và bầu phanh, xước van và đế van, cần bị cong, lò xo gẫy hoặc mất tính đàn hồi, mòn ống lót và lỗ lắp cần bẩy. Trong máy nén khí, vòng bi van và đế van bị mòn, rò rỉ ở đệm khít đuôi trục khuỷu, rách màng của cơ cấu mang tải.
4.3. Những hỏng hóc thường gặp và cách khắc phục.
Những hỏng hóc thường gặp và cách khắc phục như bảng dưới.
KẾT LUẬN
Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp tích cực và hiệu quả, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: ThS ………….., các thầy trong khoa ô tô. Đến nay tôi đã hoàn thành đồ án. Đề tài đã giải quyết được những vấn đề sau:
1. Tìm hiểu, giới thiệu chung về xe KAMAZ-5320.
2. Phân tích kết cấu hệ thống phanh xe KAMAZ-5320.
3. Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanhxe KAMAZ-5320.
4. Hướng dẫn khai thác, bỏa dưỡng hệ thống phanh.
Hệ thống phanh xe KAMAZ-5320 có 5 dòng dẫn động độc lập nên trong quá trình làm việc nó đảm bảo tính an toàn cao hơn so với các xe ôtô vận tải thế hệ trước nó chỉ có một dòng phanh dẫn động. Tuy nhiên nó còn có một số nhược điểm như chưa có hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS, áp suất trong bầu phanh được duy trì ở giá trị nhất định mà không tự động điều chỉnh tăng hoặc giảm áp suất khi tốc độ góc của bánh xe thay đổi. Đầu nối loại “A” ra rơ moóc vẫn ở dạng cơ khí, khoá điều khiển chưa được tự động hoá...
Do điều kiện thời gian, điều kiện thực tế cũng như khả năng có hạn của bản thân nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy rất kính mong được sự đóng góp của các thầy và bạn đọc. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo: ThS …………..,, cùng các thầy trong khoa ô tô đã giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành nhiệm vụ trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ôtô- máy kéo.Tập 2. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp,1968.
2. TS Nguyễn Phúc Hiểu - TS Vũ Đức Lập. Lý thuyết ôtô Quân sự . Nhà xuất bản quân đội nhân dân. Hà Nội – 2002.
3. Vũ Đức Lập. Hướng dẫn thiết kế môn học “ kết cấu tính toán ôtô Quân sự” tập V: HỆ THỐNG PHANH. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 1998.
4. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi. Cấu tạo ôtô quân sự. Tập 2. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 1995.
5. Nguyễn Khắc Trai - Nguyễn Trọng Hoan. Kết cấu tính toán ô tô. Nhà xuất bản bách khoa - Hà Nội.
6. Nguyễn Hoàng Nam - Nguyễn Quốc Điệt. Giáo trình cơ sở khai thác xe quân sự. Tập 1. Học viện kỹ thuật quân sự. Hà Nội – 2006.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ TÀI LIỆU"