Устройство пневматической тормозной системы: Пневматический привод тормозных механизмов.

Принцип действия пневматических тормозов

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ По принципу действия пневматические тормоза делятся на три основные группы: неавтоматические прямодействующие; автоматические непрямодействующне; автоматические прямодействующие. Неавтоматический прямодействующий тормоз применяется только для торможения локомотива и является вспомогательным. Компрессор 1 нагнетает в главный резервуар 2 сжатый воздух, который по питательной магистрали 3 поступает к крану машиниста 4.Кран машиниста условно изображен в виде переключательной пробки, в которой высверлен прямоугольный канал. При постановке ручки крана машиниста в положение отпуска III тормозная магистраль 5 с соединительными рукавами, концевыми кранами и тормозные цилиндры 6 сообщаются с атмосферой Ат. Рычажная передача 9 при этом удерживает башмаки с колодками 10 на определенном расстоянии от поверхности катания колес. Прямодействующий неавтоматический тормоз При переводе ручки крана в положение торможения I сжатый воздух из главного резервуара 2 по питательной магистрали 3 через кран машиниста 4, тормозную магистраль 5 поступает в цилиндр 6, передвигая поршень 7 со штоком 8 и связанную с ним рычажную передачу 9 и прижимая колодки к колесам. Перемещение ручки крана в положение перекрыши II приводит к отключению главного резервуара от магистрали 5 и цилиндра 6. Вся система остается в заторможенном состоянии, причем утечки воздуха из тормозного цилиндра не восполняются. Этот тормоз называется неавтоматическим потому, что при разрыве поезда (разъединении рукавов) торможения не происходит, сжатый воздух уходит из системы в атмосферу. Тормоз является прямодействующим и неистощимым, так как торможение происходит за счет подачи сжатого воздуха непосредственно из главного резервуара и имеется возможность восполнить утечки воздуха из цилиндров. Автоматический непрямодействующий тормоз применяется на российских железных дорогах для пассажирских локомотивов и вагонов. Автоматический непрямодействующий тормоз По сравнению с первой схемой на каждом вагоне размещены два дополнительных прибора — воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Кран машиниста в положении зарядки и отпуска (оно теперь обозначено I) соединяет главные резервуары 2 и питательную магистраль 3 с тормозной магистралью 5, а из неё воздух поступает в воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Тормозной цилиндр 7 через канал в воздухораспределителе соединен с атмосферой. При торможении (рисунок б) кран машиниста соединяет тормозную магистраль с атмосферой. Слева от поршня воздухораспределителя падает давление, а справа на него действует давления воздуха запасного резервуара. Поршень сдвигается влево и увлекает за собой золотник, который разобщает тормозной цилиндр с атмосферой, но соединяет его с запасным резервуаром. ТЦ наполняется, тормозные колодки прижимаются к колесам. Тормоз является автоматическим, так как при любом падении давления в тормозной магистрали (открытии стоп-крана 9, разрыве магистрали — разъединении рукавов) происходит торможение без участия машиниста. Но в такой схеме тормоза нет прямодействия, поскольку во время торможения и при перекрыше главный резервуар не сообщается с тормозным цилиндром. Таким образом, этот тормоз является истощимым. Автоматический п р я м о д е й с т в у ю щ и й тормоз применяется на всех грузовых локомотивах и вагонах, а также на пассажирском подвижном составе западноевропейских железных дорог. Автоматический прямодействующий тормоз На локомотиве установлены компрессор 1, главный резервуар 2, напорная (питательная) магистраль 3 и кран машиниста 4, имеющий устройство 5 для питания тормозной магистрали в положении перекрыши. Сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, заполняет главный резервуар и далее по питательной магистрали поступает к крану машиниста. Если ручка крана машиниста установлена в положение I зарядки и отпуска, то воздух подается в тормозную магистраль 6, которая проходит вдоль локомотива и сцепленных с ним вагонов. Соединение магистралей отдельных единиц подвижного состава осуществляется гибкими рукавами 7 с концевыми кранами 8. Из тормозной магистрали сжатый воздух через воздухораспределитель 12 поступает в запасный резервуар 11. В то лес время тормозной цилиндр 13 через воздухораспределитель сообщается с атмосферой Ат. Таким образом происходит зарядка тормоза до определенного зарядного давления. При постановке ручки крана машиниста в положение II торможения происходит выпуск воздуха из магистрали 6 в атмосферу. Падение давления в магистрали вызывает срабатывание воздухораспределителя, который сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром. По мере повышения давления в цилиндре его поршень со штоком перемещает рычажную передачу 14, в результате чего тормозные колодки прижимаются к колесам. Когда ручка крана машиниста находится в положении III перекрыши, колеса остаются заторможенными. Возможные утечки воздуха из тормозного цилиндра не вызывают падения давления и ослабления силы нажатия колодок, так как цилиндр питается сжатым воздухом из запасного резервуара III, который пополняется из магистрали через обратный питательпый клапан 10, встроенный в воздухораспределитель. В свою очередь тормозная магистраль связана с главным резервуаром 2 через питательное устройство 5 крана машиниста. Отпуск тормоза производится переводом ручки крана машиниста в I положение. При этом происходит наполнение сжатым воздухом тормозной магистрали и запасных резервуаров, а цилиндр 13 сообщается с атмосферой, как при зарядке. Такой тормоз называется автоматическим потому, что при понижении давления сжатого воздуха в магистрали из-за открытия крана экстренного торможения (стоп-крана) 9 или разрыве поезда (разъединении рукавов 7) происходит торможение независимо от действий машиниста. Тормоз является прямодействующим, поскольку в заторможенном состоянии в положении перекрыши происходит питание всей системы сжатым воздухом прямо из главного резервуара, а также и неистощимым, так как утечки воздуха из тормозных цилиндров постоянно восполняются. Электропневматическими называются тормоза, управляемые при помощи электрического тока, а для создания тормозной силы используется   энергия сжатого воздуха. Электропневматический тормоз  прямодействующего типа с разрядкой и без разрядки тормозной магистрали применяется на пассажирских, электро- и дизель-поездах.В этом тормозе наполнение цилиндров при торможении и выпуск воздуха из них при отпуске осуществляется независимо от изменения давления в магистрали, т. е. аналогично прямодействующему пневматическому тормозу. Автоматичность тормоза обеспечивается наличием воздухораспределителя 9. Электропневматический тормоз Зарядка запасного резервуара 2 происходит через воздухораспределитель 9 из тормозной магистрали 10. При торможении контроллер крана машиниста 1 замыкает соответствующие контакты, и электрический ток воздействует на электромагнитные катушки вентилей 4 и 5. Якорь 6 закрывает атмосферное отверстие А, а якорь 3 сообщает запасной резервуар 2 через клапан 8 с тормозным цилиндром 7. Давление в тормозной магистрали 10 краном машиниста   1  не  понижается,   однако он имеет положение, при котором может происходить и разрядка магистрали в атмосферу. При отпуске тормоза в контроллере крана машиниста 1 размыкаются контакты, катушки тормозного вентиля 4 и вентиля перекрыши 5 обесточиваются и воздух из тормозного цилиндра 7 выпускается в атмосферу А. При перекрыше после ступени торможения вентиль 4 обесточивается, а вентиль 5 находится под напряжением, при этом якорь 3 отсоединяет запасный резервуар 2 от тормозного цилиндра 7 и давление в нем не повышается. В случае прекращения действия электрического управления тормозом воздухораспределитель 9 работает на пневматическом управлении, как показано на схеме непрямодействующего тормоза. Электропневматические тормоза обеспечивают плавное торможение поездов и более короткие тормозные пути, что повышает безопасное движение и управляемость тормозами. Электропневматический тормоз автоматического типа с двумя магистралями (питательной и тормозной) и с разрядкой тормозной магистрали при торможении применяется на некоторых дорогах   Западной   Европы   и   США. В этих тормозах торможение осуществляется разрядкой тормозной магистрали каждого вагона через электровентили в атмосферу, а отпуск — сообщением ее через другие электровентили с дополнительной питательной магистралью. Процессами изменения давления в тормозном цилиндре при торможении и отпуске управляет обычный воздухораспределитель, как и при автоматическом пневматическом тормозе. По характеру действия различают пневматические тормоза нежесткие, полужесткие и жесткие. Нежесткие тормоза — такие, которые работают нормально при любом зарядном давлении в магистрали. При медленном снижении давления в магистрали темпом 0,03— 0,04 МПа (0,3—0,4 кгс/см2) в 1 мин и менее такие тормоза в действие не приходят, а при темпе снижения 0,01 МПа (0,1 кгс/см2) в 1 с и более срабатывают на торможение. При повышении давления в магистрали после торможения на 0,02— 0,03 МПа (0,2—0,3 кгс/см2) происходит полный отпуск без ступеней. Полужесткие тормоза отличаются от нежестких только тем, что для полного отпуска требуется восстановить первоначальное зарядное предтормозное давление в магистрали или на 0,01—0,02 МПа (0,1—0,2 кгс/см2) ниже зарядного. Этот тормоз обладает свойством не только ступенчатого торможения, но и ступенчатого отпуска (горный режим отпуска). Жесткие тормоза — такие, которые работают только при определенном зарядном давлении в тормозной магистрали. Эти тормоза приходят в действие при любом темпе снижения давления в магистрали и на любую величину и остаются заторможенными до тех пор, пока в магистрали сохраняется давление ниже установленного зарядного. На железных дорогах России и СНГ тормоза жесткого типа применяют в грузовом подвижном составе, эксплуатирующемся на небольших участках, имеющих особо крутые уклоны (0,045 и более). Такие тормоза применяются с переключающим устройством, которое на равнинном профиле пути придаст тормозу свойства нежесткого, на горном профиле — полужесткого.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего тормоза и ЭПТ Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242. С анимацией и дикторским сопровождением

Пневматическая и тормозная системы — Энциклопедия по машиностроению XXL

Электровоз (рис. 5, а, б) и вагоны электропоезда (рис. 6, а, б) состоят из механической части электрического оборудования (тяговых двигателей, вспомогательных машин и электрической аппаратуры) пневматической и тормозной системы, имеющей воздухопроводы, резервуары, краны и другие устройства, обеспечивающие работу аппаратов и тормозов.  [c.16]

Смазочные и очистительные работы смазать узлы трения через пресс-масленки в соответствии с картой смазки (см. приложение) проверить уровень масла в картере двигателя, в картере коробки передач, в бачке насоса гидроусилителя руля, балансирах задней подвески, при необходимости долить до нормы проверить уровень тормозной лглавного цилиндра привода выключения сцепления, при необходимости долить до нормы слить отстой из топливных фильтров грубой и тонкой очистки топлива слить конденсат из воздушных баллонов пневматического привода тормозной системы.  [c.392]

Автопоезда оборудуются тормозными системами с пневматическим приводом. Тормозная система должна обеспечивать синхронное торможение колес автомобиля-тягача и колес прицепа или полуприцепа. Кроме того, в случае аварийного отрыва прицепа или полуприцепа система должна обеспечить торможение их колес. На автопоездах применяют тормозные системы с однопроводным и двухпроводным приводами.  [c.296]

С пневматическим приводом тормозной системы связан ряд дополнительных устройств, приводимых в действие сжатым воздухом. К таким устройствам относятся пневматические стеклоочистители 3, воздушный сигнал и лампочка стоп-сигнала, включаемая при нажатии на тормозную педаль.  [c.159]

Ремонт тормозной системы с пневматическим приводом. Тормозные системы с пневматическим приводом разных автомобилей имеют много общего и состоят из передних и задних тормозов, стояночного тормоза, компрессора, привода тормозов, тормозного крана и тормозных камер.  [c.232]

Износ систем и агрегатов Во многих сложных машинах можно выделить отдельные системы и агрегаты, работоспособность которых в основном зависит от их износа и в меньшей степени от влияния других узлов и механизмов машины. Износ таких систем и агрегатов и его влияние на выходные параметры целесообразно изучать самостоятельно, но учитывать воздействия на данную систему других агрегатов машины, которые для нее играют роль окружающей среды. Взаимодействие и влияние износа отдельных пар трения рассматривается в пределах данной системы или агрегата. Примером таких узлов могут служить гидравлические системы и агрегаты машин [82, 107]. Износ элементов гидросистемы— насосов, распределительных пар, уплотнений, силовых цилиндров, поршней—непосредственно сказывается на выходных параметрах системы — точности передачи движения или управляющего воздействия, КПД, передаваемых нагрузках и др. Износ других элементов машины скажется в основном на силовых и тепловых нагрузках в гидросистеме, но не повлияет на изменение ее внутреннего состояния. Целесообразно также самостоятельно изучать износ пневматических систем, систем управления, систем подачи топлива, смазки, охлаждения, тормозных систем [39 ], и др. Сказанное можно отнести и ко многим агрегатам машины — двигателю и его системам, приводным коробкам передач,  [c.368]

К достоинствам пневматической системы управления следует также отнести высокую плавность замыкания тормозной системы и возможность осуществления более простой блокировки, чем  [c. 148]

Для расчета тормоза введем обозначения следующих параметров, приведенных к оси /—/, для тормозных устройств по рис. 10. 5 с — жесткость заменяющей тормозной механизм пружины (в кГ/см) /П — масса всего тормозного механизма Т — сила сухого трения, возникающая в сальниках и подшипниках О — величина неуравновешенных сил тяжести (приведенный груз), действующих в тормозной системе (для грузовых тормозов это в основном вес тормозного груза, для пневматического по рис. 10. 5, б это вес поршня и вес соединенной с поршнем балки, соответствующим образом приведенный). Примем положительное направление перемещения приведенного груза вдоль оси /—I направленным вниз для тормозов по рис. 10. 5, а и б и направленным вверх для тормоза по рис. 10. 5, б и г. При этом для грузовых тормозов по рис. 10. 5, а и б получим следующее уравнение  [c.348]

Ввиду большого веса автомобильных поездов сила водителя оказывается недостаточной для торможения, поэтому применяются тормозные системы с дополнительным источником энергии механические (инерционные), электромагнитные, пневматические и вакуумные.  [c.179]

Пневматические и электрические тормозные системы предусматривают автоматическое затормаживание прицепа (или полуприцепа) при разрыве поезда (аварийное торможение). В механических системах тормоз разрыва выполняется в виде троса, затягивающего специальный рычаг тормоза прицепа при разрыве поезда, или приводится в действие дышлом при его опускании.  [c.180]

Силовая схема приведена на фиг. 15. Система управления смешанного типа перегруппировка двигателей производится групповым переключателем (контакторы 1—75) с электро-пневматическим приводом иа три положения, остальные контакторы в силовой цепи тяговых двигателей — индивидуальные электро-пневматические. Реверсор и тормозной переключатель барабанного типа с электропнев-матическими приводами.  [c.425]

Например, на двигателе грузового автомобиля ЗИЛ-150 установлен и закреплен компрессор, вырабатывающий сжатый воздух для пневматических тормозов. Установка компрессора на двигателе обусловлена конструктивным удобством устройства привода компрессора от коленчатого вала двигателя посредством клиноременной передачи. Однако никакого отношения к работе двигателя компрессор не имеет, так как функционально он относится к тормозной системе автомобиля.  [c.187]

На автомобиле ЗИЛ-130 применена тормозная система с пневматическим приводом. Такая система тормозов состоит из колесных тормозных механизмов и пневматического привода.  [c.284]

Для соединения всех приборов тормозной системы с пневматическим приводом используют металлические трубопроводы и гибкие резинотканевые шланги высокого давления.  [c.294]

Тормозные системы и привод рабочая — двухпроводная, привод пневматический, с АБС тормозные механизмы всех колес — барабанного типа стояночная — механическая, с ручным приводом на тормозные механизмы колес задней оси.  [c.94]

Тормозная система и привод пневматическая, двухпроводная, с АБС тормозные механизмы всех колес — барабанные стояночный тормоз — механического типа.  [c.125]

Тормозные системы и привод двухпроводная, привод пневматический, с АБС рабочая — тормозные механизмы всех колес барабанные  [c. 386]

В пневматическое оборудование кривошипного двухстоечного открытого пресса входят (рис. 149) проходной кран 1, влагоотделитель 2, регулятор давления 3, ресивер 5 и распределительный клапан 6. От сети через проходной кран (вентиль), влагоотдели тель и регулятор давления сжатый воздух поступает в ресивер Для измерения давления воздуха в ресивере служит манометр 4 Ресивер соединяется с муфтой и тормозной системой через рас пределительный клапан, управляемый электромагнитом (см рис. 30, 31).  [c.209]

На автобусах и тяжелых грузовых автомобилях (МАЗ-500) устанавливают двухсекционные (комбинированные) краны управления. У автобусов от одной секции приводятся тормоза передних колес, от другой — задних. У автомобилей МАЗ-500 одна секция используется для привода тормозов лвтомооили,. 1 другая — прицепа. С пневматическим приводом тормозной системы связан ряд 252  [c.252]

Баллоны для сжатого воздуха. Запас сжатого воздуха, необходимый для работы пневматического привода тормозной системы и вспомогательных механизмов, находится в стальных баллонах. На автобусах ЛАЗ-695Е и на автомобилях МАЗ-500 установлено по два баллона емкостью 23 л каждый. Для соединения с воздухопроводами в баллоны ввернуты штуцера, а для удаления конденсата в нижней части каждого баллона установлен сливной кран. Конденсат образуется при охлаждении воздуха, содержащего водяные и масляные пары и нагретого при сжатии в компрессоре. Сливать конденсат рекомендуется ежедневно, не допуская его скопления более 1,5 л в одном цилиндре.  [c.258]

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ привода служит для создания на автомобиле запаса сжатого воздуха и приведения в действие тормозов прицепа и гидравлического оборудования тормозов автомобиля. Устройство и работа приборов лневматического оборудования аналогичны устройству и работе приборов пневматического привода тормозной системы автомобиля МАЗ-500. Имеются лишь некоторые отличия.  [c.244]

На грузовых автомобилях ГАЗ-51 и ГАЗ-63 до начала 1950г. устанавливали для накачивания шин специальный компрессор. Шины на грузовых автомобилях ЗИС-150, ЗИС-151, МАЗ-200, МАЗ-205 и автобусах ЗИС-154 и ЗИС-155 можно накачивать от пневматического привода тормозной системы через кран отбора воздуха.  [c.653]

Пневматические устройства (нневмоаппараты), используемые на современных троллейбусах, объединены в три системы питающая часть пневмосие-темы, пневматический привод тормозной системы и пневматический привод для обслуживания нетормозных устройств.  [c.307]

При сцепке тягача с полуприцепом производятся следующие операции 1) затормаживание полупр1щепа стояночным тормозом (на скользком грунте с подкладыванием колодок сзади колёс для устранения отката) 2) отпускание фиксатора запорного сухаря) челюстей сцепного устройства тягача 3) подъезд тягача к полуприцепу, подъём передка полуприцепа на раму тягача и сцепка. Шкворень полуприцепа при этом автоматически захватывается челюстями сцепного устройства тягача, которые фиксируются стопорной вилкой или сухарём 4) подъём опорных катков при помощи ручного подъёмника или автоматически (при помощи специальной штанги, упирающейся при сцепке в шкворень сцепного устройства тягача) 5) присоединение воздухопроводов тормозной системы полуприцепа к соединительным шлангам на тягаче (в случае пневматических или вакуумных тормозов), присоединение электропроводки 6) растормажива-ние полуприцепа.  [c.176]

Сравнение основных свойств тормозов, приведенных в табл. 2.1, позволяет сделать вывод о целесообраз ности при.менения того или иного тормоза для определенных транспортных средств. Так, тормоза, выполненные по схемам / и III (с относительно невысоким коэффициентом эффективности), устанавливают на задних осях легковых и легких грузовых автомобилей, не имеющих иногда усилителей в приводной части тормозной системы II и IV (с более высоким коэффициентом эффективности) — на передних, более энергонагруженных осях тех же автомобилей V—VII — в средних и тяжелых автомобилях, а также в тракторах, обычно имеющих пневматический привод тормозов и кулачковые или клиновые разжимные устройства как наиболее стабильные (в том числе и при движении задним ходом), а также обеспечивающие более равномерный износ фрикционных накладок IX (с наиболее высоким коэффициентом само-усиления, но наименьшей стабильностью) — в автомобилях в качестве стояночного тормоза.  [c. 198]

Причиной слабого действия тормозов может быть негерметич-ность системы гидравлического или пневматического привода, попадание воздуха в систему гидравлического привода или недостаток тормозной жидкости в ней, нарушение регулировки привода и тормозных механизмов, износа или замасливания накладок тормозных колодок и барабанов, недостатка воздуха в тормозной системе из-за плохой работы компрессора. Негерметичность системы гидравлического и пневматического приводов тормозов устраняют подтягиванием соединений или заменой поврежденных деталей.  [c.303]

Автомобиль-тягач лесовозный (444400) и автомобиль-тягач трубовозный (4444-01) предназначены для транспортирования длинномерных грузов 444400 — для перевозки лесоматериалов в сортиментах и хлыстах длиной до 23 м, 4444-01 — для перевозки труб диаметром от 530 мм до 1420 мм длиной 12 м, в составе автопоезда с прицепом-роспуском модели 9013, изготовлены в климатическом исполнении У категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69, рассчитаны на эксплуатацию по всем видам дорог общей транспортной сети РФ при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 40°С и относительной влажности воздуха до 98% при плюс 25°С, запыленности до 1,5 г/м , скорости ветра до 20 м/с и в районах, расположенных на высоте до 3000 м над уровнем моря при соответствующем изменении тягово-скоростных свойств. Автомобили могут использоваться с прицепами-роспусками, имеющими специальное сцепное устройство, пневмовыводы и пневматический привод по ГОСТ 4364-81, электровыводы по ГОСТ 9200-76, тормозные системы по ГОСТ Р 41.13-99.  [c.305]

Автомобиль-тягач труболесовозный (601900) и автомобиль-тягач трубоплетевозный (602100) предназначены 601900 — для перевозки с самостоятельной погрузкой и разгрузкой труб различного диаметра длиной 12 м и оцилиндрованпых бревен, 602100 -для перевозки труб диаметром до 1420 мм, длиной 12 м и леса в хлыстах длиной 17-23 м в составе автопоезда с прицепом-роспуском по дорогам всех технических категорий общей транспортной сети РФ с кратковременным заходом на временные дороги, рассчитаны на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от минус 45 до 40°С. Изделия по устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды изготавливаются в климатическом исполнении У категория размещения I по ГОСТ 15150-69 и могут использоваться с прицепами-роспусками, имеющими специальное сцепное устройство по ГОСТ 2349-75, пневмовыводы и пневматический привод по ГОСТ 4364-81, электровыводы по ГОСТ 9200-76, тормозные системы по ГОСТ Р 41. 13-99. Штатный прицеп-роспуск 9851-012-01 (для 60900), 8803-010 (для 602100).  [c.318]

Предназначен для перевозки леса в хлыстах длиной до 23 м по всем видам дорог и местности с кратковременным заходом на временные дороги и вне дорог вдоль лесосек. Автомобиль может использоваться в составе автопоезда с прицепами-роспусками, имеющими специальное тягово-сцепное устройство (сцепную вилку), пневмовыводы и пневматический привод по ГОСТ 4364-81, электровыводы по ГОСТ 9200-76, тормозные системы по ГОСТ Р 41.13-99.  [c.323]

ПредназЕшчены 5960-0000010 — для перевозки леса в хлыстах длиной до 23 м и в сортиментах (в исполнении 5969-0000010-01 выполняется с площадкой для монтажа крана-манипулятора для самопогрузки), 5960-0000010-02 — для перевозки плетей труб диаметром от 530 мм до 1420 мм длиной 12 м, а также плетей (секций труб) длиной до 36 м того же диаметра, 5960-0000010-03 — для перевозки труб указанного выше диаметра и труб малого диаметра длиной 12 м, увязанных в пакеты, по всем видам дорог и местности с кратковременным заходом на временные дороги и вне дорог вдоль трассы строительства трубопровода. Автомобили могут использоваться в составе автопоезда с прицепами-роспусками, имеющими специальное тягово-сцепное устройство (сцепную вилку), пневмовыводы и пневматический привод по ГОСТ 4364-81, электровыводы по ГОСТ 9200-76, тормозные системы по ГОСТ Р 41.13-99. Штатный прицеп-роспуск 8973-  [c.327]

Предназначены 59601-0000010 — для перевозки плетей (секций труб) длиной до 36 м диаметром от 530 мм до 1420 мм, 59601-0000010-01 — для перевозки труб указанного выше диаметра и труб малого диаметра длиной 12 м, увязанных в пакеты, по всем видам дорог и местности с кратковременным заходом на временные дороги и вне дорог вдоль трассы строительства трубопровода. Автомобили могут использоваться в составе автопоезда с прицепами-роспусками, имеющими специальное тягово-сцепное устройство (сцепную вилку), пневмовыводы и пневматический привод по ГОСТ 4364-81, электровыводы по ГОСТ 9200-76, тормозные системы по ГОСТ Р 41,13-99.  [c.331]

Предназначены для перевозки труб диаметром от 530 мм до 1420 мм длиной 12 м, в составе автопоезда с прицепом-роспуском, изготовлены в климатическом исполнении У категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69, рассчитаны на эксплуатацию по всем видам дорог общей транспортной сети РФ при температуре окружающего воздуха от минус 45 до плюс 40°С и относительной влажности воздуха до 98% при плюс 25°С и могут использоваться с прицепами-роспусками, имеющими специальное сцепное устройство, пневмовыводы и пневматический привод по ГОСТ 4364-81, электровыводы по ГОСТ 9200-76, тормозные системы по ГОСТ Р 41. 13-99.  [c.399]

Предназначен для вывозки хлыстов и деревьев длиной от 17 до 25 м в составе автопоезда с серийно выпускаемым прицепом-роспуском 9362 (9383), изготовлен в климатическом исполнении У категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и рассчитан на эксплуатацию по ведомственным устроенным дорогам лесозаготовительных предприятий с кратковременным заходом на временные дороги лесосек и подъездные пути нижних складов, состояние которых позволяет автопоезду полной массы двигаться самостоятельно без потери проходимости, допускается выход на дороги общего пользования при соблюдении требований Инструкции по перевозке крупноразмерных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом по дорогам Российской Федерации район эксплуатации с умеренным, климатом при температуре окружающего воздуха от минус 45 до плюс 40°С и относительной влажности воздуха до 80% при плюс 20°С. Автомобиль может использоваться с прицепами-роспусками, имеющими специальное сцепное устройство, пневмовыводы и пневматический привод по ГОСТ 4364-81, электровыводы по ГОСТ 9200-76, тормозные системы по ГОСТ Р 41. 13-99.  [c.431]

---

СОВРЕМЕННЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ — Журнал «АВТОТРАК»

Чем больше коэффициент сцепления, тем больше может быть тормозная сила. Так, на асфальтовой сухой дороге (к = 0,8) торможение более эффективно, чем на той же дороге после дождя (к = 0,5). Лучшее сцепление колеса с дорогой происходит при его качении. Когда колесо блокируется и скользит по дороге, коэффициент сцепления уменьшается на 20–30%. Этим объясняется то, что при торможении колесо надо удерживать на грани блокировки, не допуская юза. Здесь располагается зона ответственности антиблокировочной системы, штатно прижившейся практически на всех коммерческих автомобилях.

Для получения максимального торможения следует делать все колеса тормозящими, т. е. использовать прижимную силу каждого колеса автомобиля. Эти прижимающие силы на передних и задних колесах автомобиля меняются вследствие загрузки машины, особенно у грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов. Кроме того, по мере увеличения замедления вертикальная нагрузка на передних колесах возрастает, а на задних уменьшается. Для повышения эффективности торможения и тормозные силы должны меняться в соответствии с изменением этих нагрузок. Такие функции в обычной системе выполняются специальными устройствами, называемыми «регуляторами тормозных сил».

Важнейший параметр — время срабатывания тормозной системы. Оно определяется быстродействием собственно механизма и быстродействием привода. Время срабатывания механизма практически полностью определяется зазором между колодками и барабаном либо диском. В пневматическом приводе тормозов для сокращения времени его срабатывания (воздух в отличие от жидкости сжимается) конструкторы уменьшают длину пневматических магистралей, применяют ускорительные клапаны и усложняют приборы, вводя в них функции регулируемого опережения.

Растущая конкуренция в транспортной промышленности приводит к постоянному ужесточению требований, предъявляемых к тормозным системам. Почему бы не передать часть функций пневматики активно развивающейся автомобильной электронике? Ответом на этот вопрос стало появление электронно-пневматических тормозных систем (EBS). Они позволяют получать оптимальное соотношение между тормозными силами отдельных колес, а также их разделение между тягачом и прицепом. Дополнительно повышается активная безопасность транспортных средств и безопасность движения за счет сокращения тормозного пути и лучшей устойчивости грузовика или автопоезда. Впервые EBS появилась в серийном оснащении Mercedes Actros, далее присоединились Iveco, Renault VI… Теперь ее используют практически все Европейские производители большегрузной техники.

Чем же отличается новое поколение пневматических тормозных систем? В первую очередь — наличием постоянных атрибутов автомобильной электроники: измерительных устройств, электронного блока управления, а также исполнительных механизмов. Измерительными устройствами служат датчики перемещения педали тормоза, расположенные в тормозном кране; датчики действительного давления, размещенные непосредственно в приборах тормозного привода; и датчики скорости вращения колес, расположенные в ступичном узле аналогично датчикам ABS. Электронный блок служит для управления системой. Исполнительными механизмами на тягаче являются: одноканальный модулятор с функцией ускорения срабатывания для передней оси, осевой двухканальный модулятор для задней оси, а также кран управления тормозами прицепа специальной конструкции.

Работа системы в штатном режиме происходит по специальному алгоритму. Сигналом для приведения в действие тормозной системы служит срабатывание датчика, расположенного в главном тормозном кране. Перемещение штока регистрируется в виде электрического сигнала. Этот сигнал, читающийся как необходимое замедление, вместе со скоростями вращения колес замеренными датчиками, являются входными сигналами для блока управления EBS. По полученным сигналам блок вычисляет необходимое давление для передней и задней осей, а также крана управления тормозами прицепа. Необходимое давление на передней оси сравнивается с полученным, и возникающая разница компенсируется передним модулятором. Аналогично происходит подача управляющего давления для прицепа. Дополнительно определяются скорости вращения колес, чтобы в случае их блокирования привести в действие ABS. Электронный блок EBS связан через шину обмена данных автомобиля с другими системами: управления двигателем, замедлителем и т.п.

Давление в тормозных механизмах передней оси управляется при помощи двух одноканальных модуляторов. Поданный от электронного блока управления ток преобразуется в управляющее давление модуляторов и соответствующее давление на выходе.

Заднюю ось, или несколько осей, в системе EBS затормаживает двухканальный осевой модулятор. Управление давлением происходит через два независимых пневматических канала. Каждый канал имеет клапан подачи и сброса давления с отдельным датчиком. Такое разделение на два контура обеспечивает возможность независимого управления тормозными усилиями левого и правого борта. Эти механизмы могут использоваться в работе системы курсовой стабилизации и противобуксовочной системы. Дополнительно от двух датчиков регистрируются скорости вращения колес. При блокировании или проскальзывании поданное давление соответствующим образом изменяется.

Подачей воздуха на соединительные трубопроводы прицепа или полуприцепа руководит кран управления тормозами прицепа. В системе EBS он состоит из пропорционального магнитного клапана, ускорительного клапана, клапана безопасности при обрыве магистрали и датчика давления. Поданный от электронного блока управления ток управления преобразуется посредством пропорционального магнитного клапана в давление управления ускорительным клапаном Выходное давление крана управления тормозами прицепа пропорционально этому давлению. Все вроде бы хорошо но тут невольно возникает вопрос. Что произойдет если сгорит предохранитель или пропадет электрический контакт?

Как элемент гарантированной надежности тормозная система не может себе позволить работать только с помощью электрических сигналов. Поэтому реальная EBS состоит из одной двухконтурной чисто пневматической и наложенной на нее одноконтурной электропневматической систем. Двухконтурная пневматическая система почти не отличается от обычной. Она является резервной и принимает на себя основные функции лишь при неисправности электропневматического контура. В таком варианте главный тормозной кран осуществляет подачу тормозных давлений в контур задней оси (вывод «21») и передней оси (вывод «22»). При этом давление в тормозном контуре передней оси появляется c запаздыванием, но имеется возможность автоматической регулировки пневматической характеристики этого контура через дополнительный вывод «4». При наличии такой связи, тормозная сила на передней оси будет зависеть от величины давления, поступающего в контур задней оси, прямо пропорционального нагрузке.

Одноканальные модуляторы, отвечающие за переднюю ось, осевой двухканальный модулятор, отвечающий за заднюю, а также кран управления тормозами прицепа имеют возможность пневматического управления посредством резервного контура. При этом в модуляторы передней оси давление от тормозного крана EBS поступает на вывод «4», осевой двухканальный модулятор связан с тормозным краном через вывод «13», а кран управления тормозами прицепа приводится в действие через выводы «42» и «43» (в последний вывод давление поступает от ручного тормозного крана). Время срабатывания резервной тормозной системы такое же, как у обычной пневматической.

В стандартной схеме EBS, устанавливаемой на автомобили Mercedes Actros, присутствует еще один прибор, называемый разобщающим клапаном резервного контура. Клапан устанавливается перед осевым двухканальным модулятором и применяется для подачи или сброса давления в тормозных цилиндрах задней оси в случае выхода из строя электрического контура. При штатной работе электронной системы он запирает резервное давление, поступающее в осевой двухканальный модулятор, а при наличии неисправности в электронной системе берет на себя функции ускорительного клапана, уменьшая время срабатывания пневматической части первого контура.

Естественно, современные электронные тормозные системы со временем переместились от тягачей к прицепам. Сокращение времени срабатывания системы, а значит и тормозного пути, в сочетании с повышением устойчивости всего автопоезда за счет «электрической магистрали» управления тормозами прицепа стали основой для разработки электронно-пневматической тормозной системы для прицепов и полуприцепов.

Стандартная система EBS для трехосного прицепа состоит из двухконтурного модулятора прицепа с цифровым интерфейсом, комбинированного тормозного крана EBS прицепа с функцией воздухораспределителя, датчика загрузки и датчиков ABS. Для получения всех преимуществ системы сцепку необходимо произвести с тягачом, имеющим EBS и расширенную систему питания по стандарту ISO 7638 c CAN-интерфейсом. Автопоезд будет использовать все функции EBS, а сигнал о величине необходимого замедления будет передаваться через интерфейс, обеспечивая одновременную подачу давления на тормозные механизмы тягача и прицепа.

Электронная тормозная система на прицепе будет работать и в случае оснащения тягача обычной тормозной системой и системой питания ABS прицепа. В такой схеме питание электрической части схемы осуществляется от кабеля ABS, а задание величины необходимого замедления происходит с помощью встроенного в тормозной кран прицепа или полуприцепа датчика управляющего давления, что в любом случае уменьшает время срабатывания по сравнению с обычным пневматическим управлением. При выходе из строя электрической части системы, всегда имеется возможность затормозить автопоезд с использованием резервной пневмосистемы, но без регулирования в зависимости от загрузки и без функций ABS.

В заключение можно добавить, что внимательность и аккуратность на дороге не заменяется даже сложнейшими электронными системами. Да и стертые колодки и слишком большой зазор в тормозном механизме электроника компенсировать не сможет. Так что и машина без внимательности и аккуратности людей обойтись не может. Счастливого пути!

Лабораторный стенд «Пневматическая тормозная система трехосного автомобиля семейства КАМАЗ » ПТС-3-КамАЗ

Состав:

Действующая модель с пневмоаппаратами системы питания сжатым воздухом и привода тормозов, с точками контроля давления на всех входах и выходах пневмоаппаратов и тормозных камер, с возможностью введения неисправностей и снятия всех статических характеристик с отдельных пневмоаппаратов и участков пневмосистемы, учебно-методическое обеспечение.

Практические и лабораторные работы:

1. Изучение конструкции и принципа действия тормозного управления с пневматическим приводом
• Общее устройство тормозного управления
• Устройство и работа элементов питающего контура тормозного привода
• Изучение устройства и принципа действия I контура рабочей тормозной системы
• Изучение устройства и принципа действия II контура рабочей тормозной системы
• Изучение устройства и принципа действия стояночной тормозной системы
• Изучение устройства и принципа действия вспомогательной тормозной системы
• Изучение устройства и принципа действия контура управления тормозами прицепа
• Изучение устройства и принципа действия аппаратов аккумулирования сжатого воздуха и системы контроля тормозного привода.

2. Основные работы по диагностированию и техническому обслуживанию тормозного управления:
• Проверка работоспособности пневматического тормозного привода
• Регулировка положения педали рабочей тормозной системы
• Проверка настройки регулятора тормозных сил

3. Основные неисправности тормозного управления с пневматическим приводом.

4. Исследование рабочих процессов приборов тормозного привода:
• Определение расходной характеристики пневматического тормозного привода
• Определение характеристики наполнения пневматического тормозного привода
• Определение статической характеристики пневматического привода РТС
• Определение статической характеристики пневматического привода СТС
• Определение статической характеристики четырехконтурного защитного клапана
• Определение статической характеристики тормозного крана РТС
• Определение статической характеристики крана управления СТС
• Определение статической характеристики регулятора тормозных сил
• Определение статической характеристики ускорительного клапана
• Определение статической характеристики КУТП-1
• Определение статической характеристики КУТП-2

Технические характеристики:

Давление в пневмоприводе: номинальное 0,62…0,75 МПа; максимальное 1,0 МПа. Питание: постоянный ток, напряжение 24 В, через адаптер ±24 В/ ?220 В. Потребляемая мощность (без компрессора) — не более 50 Вт. Потребляемая мощность с компрессором — определяется мощностью компрессора. Время готовности стенда к работе после его включения в электросеть — не более 1 мин. Время заполнения ресиверов стенда воздухом: при производительности компрессора 56 л/мин — не более 15 мин; при производительности компрессора 120 л/мин — не более 8 мин.

Габаритные размеры, вес
1800х500х1220 мм, 80 кг.

 

 

Компания ООО «Денар-проф» готова предложить своим клиентам, произвести и поставить учебные стенды по автомобильной и дорожно-строительной технике для ВПО, СПО, НПО.
Мы предлагаем Вашему вниманию стенд, стоимость комплекта 207525 руб. Стоимость указана актуальная и действует на 1 квартал 2021 года.
Мы готовы как к осуществлению поставки оборудования, так и к полному формированию проекта, подготовке всей необходимой документации и укомплектованию лабораторию «под ключ». Наша компания на практике подтверждает свою мобильность и надежность. Качество учебных и лабораторных стендов находится на высоком уровне, вся продукция проходит ОТК. Оборудование производится в нужные для Вас сроки и по доступной цене.

Нашими клиентами уже стали сотни университетов, техникумов, колледжей и училищ по всей России и странам ближнего зарубежья.

Надеемся на плодотворное сотрудничество!

Лабораторная работа «Тормозные механизмы с пневмоприводом», ФГОС

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Омской области

«Седельниковский агропромышленный техникум»

 

Лабораторная работа

«Тормозные механизмы с пневмоприводом»

МДК 01.02 Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

по профессии СПО 23.01.03 Автомеханик

 

Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения

 

Седельниково, Омской области, 2017
 

Министерство образования Омской области БПОУ «Седельниковский агропромышленный техникум»

Рекомендации разработаны в соответствии с Письмом Минобразования РФ от 05 апреля 1999 N 16-52-58 ин/16-13 «О рекомендациях по планированию, организации и проведению лабораторных работ и практических занятий в образовательных учреждениях среднего профессионального образования», требованиями ФГОС СПО, порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам среднего профессионального образования, утвержденным Министерством образования и науки Российской Федерации приказ № 464 от 14 июня 2013 года.

МДК 01.02 Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

Тема: Тормозные системы.

Тема занятия: лабораторная работа «Тормозные механизмы с пневмоприводом».

Время: 2 часа.

Цель работы: изучить устройство и принцип действия прибо­ров пневматической тормозной системы автомобиля.

Задачи занятия:

Обучающие:

Формирование и усвоение приемов проведения разборочно-сборочных работ с изучением устройства и работы приборов и тормоз­ных механизмов с гидравлическим приводом; приобрести навыки разборки и сборки этих приборов и механизмов.

Формирование у студентов профессиональных навыков при выполнении разборочно-сборочных работ приборов и тормоз­ных механизмов с гидравлическим приводом.

 

Развивающие:

Формирование у студентов умения оценивать свой уровень знаний и стремление его повышать, осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений, умения осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

Воспитательные:

Воспитание у студентов аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к оборудованию и инструментам, работать в коллективе и команде.

Понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

Дидактические задачи:

Закрепить полученные знания, приемы, умения и навыки по выполнению разборочно-сборочных работ с изучением устройства и работы приборов и тормоз­ных механизмов с гидравлическим приводом.
 

Требования к результатам усвоения учебного материала.

Студент в ходе освоения темы занятия и выполнения лабораторной работы должен:

иметь практический опыт:

— снятия и установки агрегатов и узлов автомобиля.

уметь:

— снимать и устанавливать агрегаты и узлы автомобиля.

знать:

— устройство и конструктивные особенности обслуживаемых автомобилей;

— назначение и взаимодействие основных узлов ремонтируемых автомобилей.

В ходе занятия у студентов формируются 

Профессиональные компетенции:

ПК 1.3. Разбирать, собирать узлы и агрегаты автомобиля и устранять неисправности.

Общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Литература:

Ламака Ф.И. Лабораторно-практические работы по устройству грузовых автомобилей : учеб. пособие для нач. проф. образования / Ф. И. Ламака. — 8-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 224 с.

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. — М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб. пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Коробейчик А.В. к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.

Оборудование: автомобили с пневматической тормозной си­стемой; колесные тормозные механизмы; приборы тормозной си­стемы в разрезе; наборы инструментов.

Содержание работы: изучить устройство и работу приборов пневматического привода тормозных механизмов.

Описание устройства. Колесные тормозные механизмы на всех автомобилях марки ЗИЛ имеют две чугунные колодки, размещен­ные внутри чугунного барабана, вращающегося со ступицей ко­леса. Фрикционные накладки крепятся заклепками с потайными головками.

Колодки установлены на опорном диске. Диск заднего колеса крепится к кожуху балки задних колес, диск переднего колеса — к поворотному кулаку. Нижняя часть колодок опирается на экс­центриковый опорно-регулировочный палец. Поворотом пальца меняется зазор между тормозным барабаном и фрикционными накладками в нижней части колодок.

Стяжная пружина прижимает верхние части обеих колодок к разжимному кулаку, который выполнен как одно целое с валом, на противоположном конце которого закреплен рычаг. Верхняя часть рычага соединена пальцем с вилкой штока тормозной камеры.

На шлицах вала кулака установлено червячное зубчатое коле­со, находящееся в постоянном зацеплении с червяком регулиро­вочного вала. Для предотвращения случайного поворота вала пос­ле регулировки имеется шариковый фиксатор, прижимаемый к регулировочному валу пружиной.

К тормозной камере присоединяется шланг подачи сжатого воздуха от тормозного крана. К корпусу камеры болтами крепит­ся крышка. Между корпусом и крышкой зажата мембрана, соеди­ненная с опорным диском штока. На резьбе штока имеется вил­ка, положение которой фиксируется контргайкой. Вилка соедине­на пальцем с рычагом привода вала разжимного кулака.

Мембрана поджимается к крышке корпуса двумя пружинами. Внутренняя пружина к тому же прижимает к корпусу уплотни­тельную шайбу, которая предотвращает попадание внутрь корпу­са грязи через отверстие для прохода штока. Отверстие достаточ­но большое. Шток движется относительно днища корпуса, совер­шая сложное колебательное движение.

При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух проходит в тормозную камеру и под его действием мембрана отжимается от крышки тормозной камеры. Перемещение мембраны со штоком вызывает поворот вала кулака и прижатие фрикционных накла­док колодок к тормозному барабану колеса.

Компрессор (рис. 1) является источником сжатого воздуха для питания тормозных систем автомобиля, прицепа или полупри­цепа, а также для питания других приборов. На автомобилях ма­рок ЗИЛ и КамАЗ устанавливают двухцилиндровые компрессоры. Состоит компрессор из картера 17, блока 12 цилиндров, закрыто­го головкой 9 цилиндров. Между блоком цилиндров и головкой уложена уплотнительная прокладка 11. В картере на двух шари­ковых подшипниках 1 вращается коленчатый вал 13. Шатуны 4 на шатунных шейках коленчатого вала установлены на вкладышах 3. С верхними головками шатунов через плавающие пальцы 6 со­единены поршни 8. На них имеется два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. В головке цилиндров установлены пластин­чатые впускные и выпускные клапаны с пружинами.

На такте впуска воздух из воздушного фильтра через впускной клапан поступает в цилиндр, а на такте сжатия — вытесняется че­рез нагнетательный клапан в магистраль пневматического привода.

Масло к трущимся поверхностям компрессора подается из масляной магистрали двигателя через уплотнитель и далее по ка­налам коленчатого вала к шатунным подшипникам.

Подшипники коленчатого вала, поршневые пальцы и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием, затем все масло стека­ет в поддон картера двигателя.

Предохранитель от замерзания (рис. 2) защищает трубопро­воды и приборы пневматического тормозного привода от замер­зания в них конденсата.

В предохранителе испарительного типа в качестве рабочей жидкости используется этиловый спирт (0,2 л). Заливается он через отверстие, закрываемое пробкой 13 с указателем уровня спирта.

Предохранитель состоит из верхнего 8 и нижнего 4 корпусов, соединенных друг с другом. Сливное отверстие нижнего корпуса закрыто пробкой 1 с уплотнительной прокладкой.

При включении предохранителя шток 10 с рукояткой необхо­димо поднять вверх. При этом сжатый воздух из компрессора проходит мимо фитиля 5, захватывая спирт, который, смешиваясь с влагой, превращается в незамерзающий конденсат.

При температуре окружающего воздуха выше 5о С следует опустить шток в крайнее нижнее положение и зафиксировать его поворотом рукоятки. Клапан штока утапливает при этом фитиль, который входит в обойму, тем самым прекращается испарение спирта.

В верхнем корпусе 8 установлен жиклер 7 для выравнивания давления воздуха при выключении предохранителя.

Рис. 1. Компрессор:

1 — шариковый подшипник; 2 и 16— крышки подшипников; 3 — вкладыш; 4 — шатун; 5 — маслосъемное кольцо; 6— поршневой палец; 7 — компрессион­ное кольцо; 8 — поршень; 9 — головка цилиндров; 10 — пробка клапана; 11— уплотнительная прокладка; 12 — блок цилиндров; 13 — коленчатый вал; 14 — уплотнитель; 15 — пружина; 17 — картер

Двойной защитный клапан разделяет магистраль, идущую от компрессора, на два самостоятельных контура. Это необходимо для автоматического отключения одного из контуров в случае его повреждения или нарушения герметичности, сохранения сжатого воздуха в обоих контурах, повреждения или нарушения герметич­ности в магистрали, идущей от компрессора. Благодаря двойному защитному клапану контур продолжит работать и будет пополнять­ся сжатым воздухом, если другой будет поврежден.

Сжатый воздух из компрессора, проходя через регулятор дав­ления, предохранитель от замерзания и конденсационный баллон в вывод, отжимает плоские клапаны и поступает в воздушные баллоны соответствующих тормозных контуров.

Если давление в баллонах контуров максимальное, то плоские клапаны закроются, так как в это время регулятор давления от­ключает пневматическую тормозную систему от компрессора.

При утечке воздуха поршень с плоским клапаном под действи­ем давления прижимается к упорному поршню. Его ход ограничи­вается упорами крышек. Плоский клапан остается прижатым пру­жиной упорного поршня, пока давление в выводе будет ниже давления, установленного пружиной упорного поршня, При избы­точном повышении давления плоский клапан отрывается от пор­шня и дает возможность избыточному воздуху пройти в негерме­тичный контур.

 

1 — пробка; 2 и 14 — уплотнительные прокладки; 3 — пружина; 4 — нижний кор­пус; 5 — фитиль; 6, 9, 11 и 12 — уплотнительные кольца; 7 — жиклер; 8 — вер­хний корпус; 10 — шток с рукояткой; 13 — пробка с указателем уровня спирта; 15 — резьбовая вставка; 16 — обойма; 17 — упорное кольцо

Рис. 2. Предохранитель от замерзания пневматического тормозного привода:

 

При повреждении контура двойной защитный клапан поддер­живает в другом контуре давление 0, 56…0 ,6 МПа.

Тройной защитный клапан разделяет поток сжатого воздуха от компрессора на два основных и один дополнительный контур. Он служит для автоматического отключения одного из контуров в случае повреждения или нарушения герметичности и сохранения сжатого воздуха в остальных контурах, сохранения сжатого воз­духа во всех контурах в случае повреждения или нарушения гер­метичности питающей магистрали, для питания дополнительного контура от двух основных, пока давление в основных контурах не снизится до заданного уровня.

Оба клапана установлены внутри правого лонжерона рамы автомобиля и соединены с питающей магистралью

Сжатый воздух поступает в тройной защитный клапан из под­водящей магистрали, и, когда давление достигнет необходимого значения, усилием пружин клапаны откроются. Сжатый воздух поступает через выводы в два основных контура. Одновременно сжатый воздух, воздействуя на мембраны, поднимает их. После открытия обратных клапанов сжатый воздух открывает клапан и через вывод поступает в дополнительный контур.

При неисправности в одном из контуров клапан этого конту­ра и обратный клапан дополнительного контура закрываются, предотвращая понижение давления в основном и дополнительном контурах.

При повреждении основного контура в остальных поддерживает­ся давление 0, 55…0 ,57 МПа, а при повреждении дополнительного контура в основных контурах давление составит 0,5…0,52 МПа.

Двухсекционный тормозной кран (рис. 3) предназначен для управления исполнительными механизмами рабочей тормозной системы автомобиля, а также для управления клапанами привода тормозных механизмов прицепа. Двухсекционный тормозной кран расположен на кронштейне, который прикреплен к левому лонжерону рамы с внутренней стороны. Привод двухсекционно­го тормозного крана механический. Тормозная педаль через си­стему тяг и рычагов связана с рычагом тормозного крана. Двух­секционный кран может быть установлен и на щите передней ча­сти кабины.

Выпуск воздуха из крана происходит вниз через вывод V.

Тормозной кран имеет две независимые секции, расположен­ные последовательно. Вывод I крана соединен с воздушным бал­лоном передних тормозов, а вывод II — с воздушным баллоном задних тормозных механизмов.

 

Рис. 3. Двухсекционный тормозной кран:

 

— толкатель; 2 — гайка; 3 — тарелка; 4, 10, 14 и 21 — уплотнительные коль­ца; 5 — шпилька; 6,7, 18 и 20 — пружины; 8 и 13— опорные кольца; 9 — ма­лый поршень; 11 и 23 — корпуса клапанов; 12 — толкатель малого поршня; 15 — клапан атмосферного вывода; 16 — упорное кольцо; 17 — корпус атмос­ферного вывода; 19 — нижний корпус; 22 — большой поршень; 23 — клапан; 24 — верхний поршень; 25 — упругий элемент; 26 — верхний корпус; 27 — пли­та; 28 — защитный чехол; I —V — выводы; а — канал; Аи Б — полости

При нажатии на тормозную педаль усилие через упругий эле­мент 25 передается на верхний поршень 24, и он, опускаясь, за­крывает выпускное отверстие клапана 23 и отрывает его от сед­ла. Через вывод III сжатый воздух поступает в тормозные каме­ры задних колес до тех пор, пока сила нажатия на толкатель 1 не уравновесится давлением сжатого воздуха на поршень 24 снизу.

Вследствие повышения давления в выводе III сжатый воздух поступает через канал а и попадает в полость А над поршнем 22, который имеет большую площадь и уже при небольшом давлении сжатого воздуха перемещается вниз и воздействует на малый поршень 9, который при движении закрывает выпускное окно корпуса 11 клапана. Клапан отрывается от седла, и сжатый воздух начинает поступать в тормозные камеры передних колес через вывод IV.

Давление в выводе IV повышается, следовательно, повышает­ся в полости Б под малым поршнем 9 и большим поршнем 22. Силы, действующие на поршни сверху, уравновешиваются. В вы­воде IV устанавливается давление, пропорциональное усилию, приложенному водителем к тормозной педали.

Если контур задних тормозных механизмов окажется повреж­денным, то в выводе III давление будет отсутствовать и усилие от тормозной педали через шпильку 5 будет передаваться на толка­тель 12 малого поршня. Нижняя секция получит механическое, а не пневматическое управление и сохранит работоспособность.

Если вследствие повреждения будет отсутствовать давление в выводе IV контура передних колес автомобиля, то верхняя секция тормозного крана будет работать аналогично нижней.

Привод двухсекционного тормозного крана состоит из педали с роликом, который при нажатии на педаль будет воздействовать на толкатель 1 тормозного крана.

Зазор между нажимным роликом и толкателем крана устраня­ется регулировочным болтом с контргайкой.

Регулятор давления предназначен для автоматического регулиро­вания давления в пневматической системе в пределах 0, 65…0 ,80 МПа и защиты агрегатов пневматического привода от загрязнения мас­лом и чрезмерного повышения давления при выходе из строя ре­гулирующего устройства.

Сжатый воздух от компрессора через вывод регулятора, фильтр, канал и обратный клапан поступает в воздушные баллоны.

Одновременно сжатый воздух по каналу проходит в полость под поршнем, на который воздействует пружина. Выпускной клапан, соединяющий полость над разгрузочным поршнем с ок­ружающей средой через вывод, открыт. Впускной клапан закрыт толкателем. Закрыт и разгрузочный клапан. При таком положе­нии регулятора происходит наполнение баллона сжатым возду­хом.

Если давление воздуха достигнет 0, 65…0 ,8 МПа, поршень под­нимется вверх, сжимая пружину. Толкатель при этом закроет клапан, а впускной клапан откроется, сжатый воздух будет посту­пать в полость, разгрузочный поршень переместится вниз, разгру­зочный клапан откроется, и сжатый воздух из компрессора через вывод выйдет в окружающую среду. При этом давление в кольце­вом канале будет падать, обратный клапан закроется, а компрес­сор будет работать в разгрузочном режиме. Если давление в вы­воде и полости упадет ниже 0,65 МПа, поршень под действием пружины переместится вниз, впускной клапан закроется, а вы­пускной — откроется, сообщая полость с окружающей средой через вывод. Разгрузочный поршень под действием пружины поднимается, клапан закрывается, и компрессор снова будет на­гнетать сжатый воздух в баллон.

Разгрузочный клапан является и предохранительным. Если регулятор не сработает при давлении 0,8 МПа и давление подни­мется до 1, 0… 1 ,35 МПа, то под действием этого давления клапан, преодолевая сопротивление пружин, откроется и выпустит часть сжатого воздуха в окружающую среду.

 

 

Давление сжатого воздуха в диапазоне 0, 65…0 ,8 МПа регули­руется винтом.

Тормозной кран стояночной тормозной системы (рис. 4) управляет пружинными энергоаккумуляторами тормозных меха­низмов стояночной и запасной тормозных систем, а также вклю­чает клапаны управления тормозной системы прицепа. Кран рас­положен в кабине справа от сиденья водителя. Выходящий из крана при торможении воздух выводится в окружающую среду через специальный трубопровод.

При отключенной стояночной тормозной системе во время движения автомобиля рукоятка 14 крана находится в крайнем переднем положении.

Сжатый воздух подводится к выводу I. Шток 16 пружиной опущен вниз, а клапан 22 прижат к седлу штока. Воздух через отверстия в корпусе 3 и поршня 23 поступает из вывода I в полость А, а затем через отверстие в днище поршня 23 — к выводу III, соединенному магистралью с ускорительным клапаном стояноч­ной и запасной тормозных систем.

 

Рис. 4. Тормозной кран стояночной тормозной системы:

1 и 10 — упорные кольца; 2, 6 и 12 — пружины; 3 —корпус; 4 и 24 —уплотни­тельные кольца; 5 — уравновешивающая пружина; 7 — направляющая пружина;

8— направляющая штока; 9 — кольцо; 11—штифт; 13 —крышка; 14 — рукоят­ка; 15 —колпачок штока; 16 — шток; 17 — ось ролика; 18 —фиксатор рукоят­ки; 19 — ролик; 20 — стопорная пластина; 21 — седло штока; 22 — клапан; 23 — поршень следящего устройства; I —III — выводы; А — полость

 

При повороте рукоятки колпачок 15 штока поворачивается и, скользя по винтовым поверхностям кольца 9, перемещается вверх, поднимая шток 16. Седло 21 штока 16 отрывается от кла­пана 22, и клапан пружиной 2 поднимается до упора в седло пор­шня 23. Теперь сжатый воздух не может пройти от вывода I к выводу III. Из вывода III воздух через отверстие в клапане 22 вы­ходит в окружающую среду через вывод II до тех пор, пока давление воздуха в полости А не превысит усилие уравновешиваю­щей пружины 5. Преодолевая усилие пружины 5, поршень 23 с клапаном 22 поднимается и прижимается к седлу 21. Выход воз­духа в окружающую среду прекращается. Таким образом проис­ходит следящее действие крана.

При промежуточном положении рукоятка 14 крана автомати­чески возвращается в переднее положение при ее отпускании.

Если ручку крана переместить в крайнее заднее положение, то она удерживается фиксатором 18 и не вернется в исходное поло­жение без усилия со стороны водителя, который должен для воз­врата вытянуть рукоятку. Фиксатор 18 выйдет из паза пластины, и рукоятка свободно возвратится в переднее положение.

Тормозной кран с кнопочным управлением предназначен для управления цилиндрами вспомогательной тормозной системы и контуром аварийного растормаживания стояночной тормозной системы.

Сжатый воздух поступает в кран через вывод I. Если нажать на кнопку включения крана, то полый толкатель опустится и сядет торцом на клапан. Выводы III и II разъединятся, клапан отойдет от седла и соединит вывод I с выводом III. Сжатый воздух пройдет через выводы и поступит к исполнительному механизму.

Если водитель отпустит кнопку крана, пружина возвратит тол­катель в исходное положение.

Клапан закроет седло, и воздух не будет поступать в вывод III. Полость Л в толкателе откроет путь, по которому сжатый воздух из вывода III через вывод II выйдет в окружающую среду, осво­бождая исполнительные механизмы от сжатого воздуха.

Клапан ограничения давления предназначен для уменьшения давления в тормозных камерах тормозных механизмов передней оси автомобиля при слабом торможении. Кроме того, он служит для быстрого выпуска воздуха из тормозных камер при отторма- живании. Клапан ограничения давления выполняет роль регуля­тора тормозных сил для тормозных механизмов передней оси ав­томобиля. Его работа близка к процессу изменения нагрузки на переднюю ось при торможении. Клапан ограничения давления установлен в контуре привода тормозных механизмов передней оси за тормозным краном.

При нажатии на тормозную педаль сжатый воздух поступает в вывод II и воздействует на малый ступенчатый поршень, который вместе с клапанами перемещается вниз. Большой поршень снача­ла остается неподвижным, но только до тех пор, пока давление в выводе II не достигнет значения, уравновешивающего усилия пружины.

Выпускной клапан закрывает атмосферный выход III, впускной клапан отрывается от седла в малом поршне. При этом сжатый воздух поступает к выводу I, а из него — в тормозные камеры передних колес и будет поступать туда до тех пор, пока давление на нижний торец поршня 23 не станет равным давлению на вер­хний его торец, меньший по площади. Клапан при этом закроет отверстие в малом поршне.

Давление в выводе I будет меньше давления в выводе II. Это сохранится до тех пор, пока давление в выводе II не достигнет значения, при котором в работу включится большой поршень, увеличивающий усилие, действующее на верхний торец поршня. При дальнейшем повышении давления в выводе II разность дав­лений в выводах I и II будет уменьшаться, а при достижении за­данного уровня давление в выводах I и II сравняется.

Таким образом осуществляется следящее действие. При растормаживании автомобиля давление в выводе 1 уменьшается, пор­шни вместе с клапанами перемещаются вверх. Впускной клапан закрывается, а выпускной клапан открывается, и сжатый воздух через вывод III выходит в окружающую среду.

Регулятор тормозных сил автоматически регулирует давление сжатого воздуха, подводимого к тормозным камерам задних колес при торможении в соответствии с действительной осевой нагруз­кой.

Установлен регулятор тормозных сил на кронштейне рамы ав­томобиля.

Рычаг управления регулятором через тягу и упругий элемент с помощью специальной штанги соединен с балкой моста. Регуля­тор соединен таким образом, что перекосы и перемещения мос­та во время торможения автомобиля на неровной дороге не отра­жаются на регулировании тормозных сил. Регулятор установлен в вертикальном положении. Упругий элемент регулятора тормоз­ных сил предохраняет регулятор от повреждений при движении по неровным дорогам.

При торможении автомобиля сжатый воздух подводится к выводу I регулятора и давит на поршень, опуская его вниз. Одно­временно по трубке сжатый воздух поступает под поршень, под­нимая его вверх и прижимая к толкателю через шаровую пягу. Положение пяты и рычага зависит от осевой нагрузки. Происхо­дит фиксация толкателя. Если поршень опускается, клапан при­жимается к толкателю и закрывает в нем отверстие, разобщая вывод II с окружающей средой выводом III, а затем клапан под давлением толкателя отрывается от седла в поршне. Сжатый воз­дух из вывода I через открывшееся отверстие поступает к выво­ду II и далее к тормозным камерам задних колес.

Одновременно сжатый воздух поступает в полость А и через мембрану воздействует на поршень снизу. При определенном давлении поршень начинает подниматься до тех пор, пока клапан не сядет на седло поршня, после чего поступление сжатого воздуха к выводу II прекращается. Таким образом происходит следящее действие регулятора.

Активная площадь верхней стороны поршня всегда постоянна, а нижняя меняется из-за изменения положения наклонных ребер движущегося поршня относительно неподвижной вставки. Оно зависит от положения рычага и толкателя, связанного с поршнем через пяту. Положение рычага зависит от взаимного расположе­ния балки моста и рамы автомобиля, на которой закреплен регу­лятор тормозных сил.

При минимальной нагрузке разность давлений сжатого возду­ха в выводах I и II наибольшая, а при максимальной осевой на­грузке давление выравнивается.

При растормаживании автомобиля давление в выводе I падает. Поршень вместе с мембраной перемещается вверх и отрывает клапан от седла толкателя. Сжатый воздух из вывода II выходит в окружающую среду через отверстие в толкателе и вывод III.

При полностью нажатой тормозной педали и давлении в си­стеме 0, 65…0 ,80 МПа на незагруженном автомобиле давление в тормозных камерах должно составлять 0,30…0,35 МПа.

На полностью загруженном автомобиле давление в тормозных камерах должно равняться давлению в тормозной системе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Опишите назначение, устройство и работу колесного тормоз­ного механизма.

Опишите назначение, устройство и работу компрессора.

Опишите назначение, устройство и работу предохранителя от замерзания.

Опишите назначение, устройство и работу двойного защитно­го клапана.

Опишите назначение, устройство и работу тройного защитного клапана.

Опишите назначение, устройство и работу двухсекционного тор­мозного крана.

Опишите назначение, устройство и работу регулятора давле­ния.

Опишите назначение, устройство и работу тормозного крана стояночной тормозной системы.

Опишите назначение, устройство и работу тормозного крана с кнопочным управлением.

Опишите назначение, устройство и работу клапана ограниче­ния давления.

Опишите назначение, устройство и работу регулятора тормоз­ных сил.

Каким должно быть давление в тормозной системе при полно­стью нажатой тормозной педали?

Лабораторная работа 29

Лабораторный стенд «Пневматическая тормозная система трехосного автомобиля семейства КамАЗ»

Назначение Учебный стенд-тренажер предназначен для проведения всего комплекса теоретических, практических и лабораторных работ по изучению конструкции деталей и узлов, принципов и физических процессов, режимов и основных статических характеристик, отдельных пневмоаппаратов, контуров привода тормозов автомобиля КамАЗ, и их систем питания сжатым воздухом в курсах «Устройство автомобильной техники», «Эксплуатация автомобильной техники», «Конструкция и расчет автомобильной техники». Может быть полезен крупным автопредприятиям. Область применения Для высшего и среднего профессионального образования, для учебных заведений по подготовке водителей и специалистов по проектированию, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, а также ремонтным службам автопредприятий. Контрольно-измерительный комплекс позволяет легко определять уровень давления воздуха в любой точке тормозной системы автомобиля КамАЗ. Эта гибкость делает комплекс полезным и для обучающихся по специальности «Гидравлика и гидропневмоавтоматика», поскольку пневматические аппараты автомобильной техники по своей сложности превосходят пневмоаппараты промышленной автоматики. Легкость монтажа и демонтажа пневмоаппаратов и их совместимость с зарубежными аналогами позволяет применять этот стенд в крупных автохозяйствах для диагностирования реальных аппаратов и поиска неисправностей на реальном автомобиле путем моделирования признаков неисправности на стенде. Достоинства Cоответствие международному научно-техническому уровню и современный дизайн учебного стенда Реальность, наглядность воспроизведения всех функций и регистрация основных параметров системы Возможность имитации и диагностирования неисправностей с анализом их влияния на характеристики системы, получение навыков в техническом обслуживании автомобилей КамАЗ Возможность самостоятельного изучения сложной пневматической тормозной системы автомобилей КамАЗ Экологическая, пожарная и электрическая безопасность, низкая энергоемкость Учебный лабораторный стенд тормозной системы автомобиля КамАЗ позволяет проводить до 20 работ Лабораторные работы Общее устройство тормозного управления Устройство и работа элементов пневматической тормозной системы Изучение устройства и принципа действия рабочей тормозной системы (I контур) Изучение устройства и принципа действия запасной тормозной системы (II контур) Изучение устройства и принципа действия стояночной тормозной системы (III контур) Изучение устройства и принципа действия аварийной тормозной системы (IV контур) Изучение устройства и принципа действия приборов контроля тормозной системы Определение статической характеристики крана управления стояночной тормозной системы Определение статической характеристики четырехконтурного клапана Определение статической характеристики регулятора тормозных сил Определение статической характеристики ускорительного клапана Определение статической характеристики КУТП-1 Определение статической характеристики КУТП-2 Определение статической характеристики главного тормозного крана Определение статической характеристики регулятора давления, предохранительного клапана Определение статической характеристики участка системы: кран управления рабочей тормозной системой — передняя тормозная камера Определение статической характеристики участка системы: кран управления рабочей тормозной системой — задняя тормозная камера Поиск и устранение неисправностей в системе питания сжатым воздухом Поиск и устранение неисправностей в контурах I, II, III, IV тормозной системы Поиск и устранение неисправностей в приборах контроля тормозной системы Состав Действующая модель с пневмоаппаратами системы питания сжатым воздухом и привода тормозов Электрооборудование системы контроля, управления и световой сигнализации тормозной системы: с точками контроля давления на всех входах и выходах пневмоаппаратов и тормозных камер; с возможностью введения неисправностей и снятия всех статических характеристик с отдельных пневмоаппаратов, а также с участков пневмосистемы. Технические характеристики Давление в пневмоприводе, МПа:        номинальное 0,62… 0,75      максимальное 1,0 Электропитание от сети переменного тока:        напряжением, В 220 ± 22      частотой, Гц 50 Потребляемая мощность (без компрессора), Вт не более 50 Потребляемая мощность (с компрессором), Вт определяется мощностью компрессора  Время готовности комплекса к работе после его включения в электросеть, мин не более 1 Габаритные размеры (в сборе), мм не более 1830 x 500×1220 Масса (нетто), кг 110 Масса (брутто), кг 120

Устройство и принцип работы тормозной системы автомобиля

Автомобильная система торможения относится к активному устройству защиты. Принцип работы заключается в изменении скоростного режима автотранспорта. В том числе система предназначена для полной остановки автомобиля, включая экстренную остановку движения, а также удержание транспортных средств на месте во время стоянки на уклонах. Для осуществления этих целей применяются различные системы. Тормозная является основной. Кроме нее, используется еще дополнительная запасная и стояночная система. На современных автомобилях применяется еще вспомогательная система и противоблокировочная. Как устроена и действует тормозная система? Каких она бывает видов? Устройство, назначение и принцип работы тормозной системы описан в статье.

Описание рабочей системы

Как она действует? Принципом работы тормозной системы автомобиля является изменение скорости его езды и полной его остановки (в том числе в экстренных случаях во избежание аварий). Система состоит из привода и механизмов торможения. Для разных автомобилей предусматриваются разные типы систем. Это гидравлическая и пневматическая.

Описание гидравлической системы

Принципом работы гидравлической тормозной системы является воздействие педали на колодки с использованием жидкости или гидравлики. Она состоит из следующих компонентов:

• основной гидравлический цилиндр;
• вакуумный узел усиления;
• ABS или система контроля блокировки колес;
• модуль контроля давления на задние диски;
• основные тормозные цилиндры;
• гидравлический контур.

Основной гидравлический цилиндр

Он используется для передачи усилия, которое водитель сообщает тормозной педали. Это усилие передается в гидравлический контур. Далее энергия распределяется по дискам.

Вакуумный узел усиления

Дополняет работу цилиндра гидравлики. Предназначен усиливать эффект передачи усиления педали механизмам торможения.

Модуль контроля давления на задние диски

Для чего он предназначен? Модуль отслеживает силу давления на задние диски. За счет этого достигается наиболее плавное торможение во время поездки. Активно используется без ABS. При его наличии эта система становится второстепенной.

Система контроля блокировки колес

Устанавливается не на всех автомобилях. Ее цель — отслеживать моменты полной блокировки колес. Это делается преднамеренно, чтобы транспортное средство не двигалось юзом. Это важно на скользких и мокрых дорогах, когда во время торможения машина начинает идти юзом и становится неуправляемой.

Гидравлический контур

Представляет собой сеть связанных между собой трубопроводов с жидкостью или гидравликой. Контур соединяет основной и тормозные цилиндры. По ним передается усилие нажатия педали к цилиндрам. Контуры могут выполнять функции друг друга. А иногда могут осуществлять свои основные функции. Наиболее востребована система двойного пересечения контуров для тормозных приводов. Она устроена по диагонали.

Описание пневматической системы

Принцип работы пневматической тормозной системы в основном аналогичен гидравлической. В ее состав входит воздушный компрессор, который приводом от двигателя накачивает атмосферный воздух в цилиндры. Контроллер поддерживает предусмотренное параметрами давление.

Воздух для торможения накапливается в специальных баллонах или ресиверах. По мере его выхода из контура он закачивается дополнительно компрессором. При надавливании водителем педали воздух из ресиверов или баллонов по контуру переходит в тормозные модули. Последние имеют специальные штоки, которые уже приводят в действие механизмы торможения. Колодки прижимаются к дискам (барабанам) колес. За счет этого транспорт начинает снижать скорость и постепенно останавливаться. После отпускания педали водителем воздух из системы выходит обратно наружу, и цикл повторяется. Пружины возвращают штоки в их первоначальное положение.

В основном это принцип работы тормозной системы КамАЗа. Такая система часто используется на грузовых автомобилях ввиду своей эффективности. Если гидравлику следует проверять, доливать жидкость, то воздушная система требует меньше внимания, а также не нуждается в постоянном доливе жидкости.

Воздушный компрессор

Расположенный в двигателе автомобиля, он закачивает из атмосферы воздух в пневматическую систему. Компрессор работает только при включенном двигателе. Как только номинальное давление в системе понижается, он запускается и доводит его до нужного значения. Принцип работы воздушной системы основан именно на компрессоре. От исправности данного агрегата зависит безопасность пассажиров и сохранность самого транспорта.

Система контроля давления

Эта система контролирует номинальное давление в контурах и цилиндрах. Она выводит избытки воздуха обратно в атмосферу. Она же контролирует работу компрессора, то есть отдает команды, когда начинать закачивать воздух и когда остановиться.

Система осушения воздуха

Для того чтобы в системе торможения не скапливался конденсат, поступающий вместе с атмосферным воздухом, необходимо осушать воздух. Основное предназначение системы — не допустить или минимизировать попадание влаги. Это особенно важно в зимнее время. Если будет образовываться конденсат, то в зимнее время он может просто замерзнуть и свести к минимуму эффект работы тормозов.

Ресиверы

Для чего необходимы ресиверы в автомобиле? Их назначение — накапливать воздух, необходимый для торможения. При нажатии падали воздух забирается из ресиверов и переходит в контур.

Камеры для торможения

Воздух из контуров попадает в камеры. Последние уже преобразуют их давление в механическую силу надавливания на колодки посредством штоков.

Тормозной кран ручного управления

Назначение такое же, что и у стояночного тормоза – удерживать неподвижно автомобиль во время стоянки. Вместо тросов здесь используется пневматика. Есть также и энергетические аккумуляторы. Они исполняют функцию торможения во время стоянки, а также при критическом падении давления воздуха в пневмосистеме.

Манометр

Средство контроля давления в системе торможения. Находится на приборной панели. Водитель может контролировать давление воздуха.

Аварийные средства сигнализации призваны предупредить водителя о критическом падении давления в камерах.

Система дополнительного торможения

Продолжаем изучать устройство и принцип работы тормозной системы. Дополнительная система призвана для экстренных и аварийных случаев. По сути, она дублирует главную систему. Срабатывает в случаях, когда неисправны основные тормоза. Система может работать самостоятельно, а может дополнять работу основной.

Система стояночного тормоза

В чем ее суть? Принцип работы тормозной системы заключается в прижимании колодок к дискам во время стоянки транспорта. Его предназначением является:

• сохранение неподвижного состояния транспорта во время стоянки;
• предотвращение самостоятельного движения автомобиля на уклонах;
• аварийное дублирование главной и вспомогательной систем.

Устройство системы торможения автомобиля

В состав входят определенные механизмы и соединяющиеся с ними приводы. Весь принцип работы тормозной системы основан на их четком взаимодействии друг с другом.

Сам механизм торможения нужен для создания усилий, необходимых для остановки или снижения скорости транспорта. Элемент устанавливается на колесной ступице и работает за счет силы трения. Механизм торможения бывает: дисковый или барабанный. Первый вариант используется сейчас намного чаще.

В состав тормозной системы включены статичные и вращающиеся механизмы. Статичными являются барабаны, а вращаются колодки со специальными накладками. Дисковый вариант имеет вращающийся диск торможения и неподвижный элемент суппорта с колодками. Управление этими механизмами осуществляется специальными приводами.

В тормозной системе гидравлика не является фактически единственной системой. Так, для стоянки используются тяговые рычаги и металлические тросы. Посредством тросов соединяются колодки задних колес с рычагом в кабине. Кроме гидравлики и механики, используются также электрические приводы, которые управляют процессом торможения и остановки автомобиля.

Гидравлическая система может дополняться другими средствами. Это защита от блокировки колес, средства для курсовой устойчивости, усиление экстренного торможения, также система помощи экстренного снижения скорости.

Кроме гидравлики используются пневматические и электрические системы. Есть комбинированный тип тормозов. Это пневмогидравлический, такой применялся ранее на грузовых автомобилях ЗИЛ «Бычок» (на данный момент эти машины не производятся).

Принцип работы

Принцип работы тормозной системы заключается в следующем:

• Нажатием педали водитель формирует некоторое усилие, которое передается на вакуумный узел.
• Сила нажатия на педаль увеличивается в вакуумном узле и передается уже на главный цилиндр.
• Поршень цилиндра воздействует на гидравлику и толкает ее по контуру трубопроводов. Давление в контуре начинает расти, жидкость давит на поршни тормозных цилиндров. Те, в свою очередь, прижимают колодки к дискам.
• Увеличение силы нажатия на педаль повышает давление гидравлики. За счет увеличения давления начинают срабатывать механизмы торможения. Чем сильнее давление жидкости, тем выше эффективность работы системы.
• Ослабление нажатия на педаль возвращает все механизмы в начальное положение за счет специальной пружины.

Заключение

В статье было рассмотрено устройство и принцип работы тормозной системы автомобиля. В целом эта система призвана обеспечивать безопасность движения автотранспорта, поэтому ей следует уделять особое внимание.

Узнайте больше о пневматических тормозах вместо гидравлических

Прямые пневматические тормоза

Прямая пневматическая тормозная система обычно используется на большегрузных коммерческих автомобилях и прицепах. Компоненты пневматической тормозной системы для прицепов находятся внутри конструкции прицепа и состоят из соответствующих резервуаров для хранения сжатого воздуха, регулирующих клапанов и шлангов, соответствующих количеству и мощности используемых осей. Воздушные камеры, расположенные на осях прицепа, включают тяжелые пружины для механического включения тормозов прицепа в аварийных ситуациях и при парковке.Эти пружинные тормоза должны быть освобождены с помощью сжатого воздуха, чтобы прицеп мог двигаться. Система пружинного растормаживания управляется отдельно от рабочей тормозной системы и использует отдельные клапаны и шланги, хотя источник воздуха может быть общим. Тягач подает сжатый воздух в бак(и) хранения прицепа, а также модулированный управляющий сигнал через шланговые соединения, установленные на прицепе и тягаче. Оператор должен сначала отпустить стояночные тормоза, это происходит при подаче сжатого воздуха в систему прицепа.Во время движения, когда оператор включает рабочие тормоза буксирующего транспортного средства, пневматическая тормозная система буксирующего транспортного средства обеспечивает сигнальное давление, пропорциональное рабочему тормозному давлению буксирующего транспортного средства. Клапан управления прицепом получает этот сигнал, и сжатый воздух из установленного на прицепе резервуара для хранения, регулируемый клапаном(ами) управления прицепом, подается в воздушные камеры, расположенные на осях прицепа. Воздушные камеры прилагают механическое усилие для включения рабочих тормозов прицепа. Типичными областями применения прямых пневматических тормозов являются фургоны средней и большой грузоподъемности и прицепы-платформы, а также оборудование и прицепы специального назначения. ABS требуется федеральным законом 571.121. Тормоза прицепа могут включаться независимо от тормозов тягача. Пружинные тормоза создают тормозное усилие в случае потери давления воздуха или при отсоединении прицепа от тягача.

Воздух над гидравликой

Пневматическая гидравлическая система является обычным применением для прицепов, буксируемых легкими и средними грузовыми автомобилями, оснащенными пневматическими тормозными системами. Компоненты воздушно-гидравлической системы монтируются на прицепе и состоят из резервуара для хранения сжатого воздуха, регулирующего клапана, узла воздушной камеры/главного цилиндра, гидравлических линий и гидравлических дисковых или барабанных тормозов.Тягач подает сжатый воздух в бак-аккумулятор прицепа, а также модулированный управляющий сигнал через трубки и насадки или быстроразъемные соединения, установленные на тягаче и прицепе. Когда оператор включает рабочие тормоза буксирующего транспортного средства, пневматическая тормозная система буксирующего транспортного средства обеспечивает сигнальное давление, пропорциональное рабочему тормозному давлению буксирующего транспортного средства. Клапан управления прицепом получает этот сигнал, и сжатый воздух из установленного на прицепе резервуара для хранения, регулируемый клапаном управления прицепом, подается в узел воздушной камеры/главного цилиндра, создавая соответствующее гидравлическое давление в тормозной системе прицепа.Типичным применением пневматических/гидравлических тормозных систем является многоосное оборудование с цапфой и гусиной тягой, а также грузовые прицепы, буксируемые транспортными средствами, оборудованными пневматическим тормозом. Тормоза прицепа могут включаться независимо от тормозов тягача. В соответствии с требованиями стандарта FMVSS 571.121 могут быть встроены ABS и пружинное экстренное торможение и парковка. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию.

Исследование сегментной электропневматической тормозной системы для большегрузных поездов | Безопасность на транспорте и окружающая среда

Аннотация

Сильный продольный удар большегрузных поездов является основным фактором, ограничивающим их развитие, а асинхронный характер поездно-тормозных систем является основной причиной этого продольного удара. В этой статье предлагается сегментированное электропневматическое тормозное решение, полностью совместимое с существующей системой торможения грузовых поездов в Китае, для улучшения синхронности тормозных систем поезда. Имитационная модель этой тормозной системы разработана на основе теории воздушных потоков, распределительного клапана 120 и электронных устройств управления. Характеристики торможения, полученные в результате моделирования, сравниваются с характеристиками, полученными на платформе для испытаний тормозов поезда, и показывают высокую точность. На этой основе с помощью дальнейшего моделирования анализируется влияние новой тормозной системы на тормозную способность и продольное воздействие тяжеловесного поезда массой 20 000 тонн.Результаты показывают, что при рабочем торможении сегментированная электропневматическая тормозная система позволяет повысить эффективность торможения на 4,2–24,7 % и снизить усилие сцепки на 21,6–68,0 %. Таким образом, можно видеть, что сегментированная электропневматическая тормозная система представляет собой новый тип электропневматического тормоза, отвечающий потребностям китайской железнодорожной сети. Он удовлетворительно решает проблему продольного удара большегрузных поездов, а его совместимость с существующей тормозной системой (что приводит к уменьшению нагрузки на модификацию) позволяет поддерживать нормальную работу большегрузных путей во время переоборудования поездов.

1. Введение

Из-за своей высокой эффективности и низкой стоимости большегрузный поезд широко используется в грузовых железнодорожных перевозках по всему миру, особенно при перевозке на дальние расстояния сыпучих грузов, таких как руда и уголь. Однако из-за его необычной длины и веса продольный удар поезда этого типа значительно больше, что приводит к более раннему повреждению сцепок и связанных с ними частей и даже к авариям с поломкой сцепки, что угрожает безопасной эксплуатации поезда.Таким образом, снижение продольного удара является одной из ключевых тем исследований, касающихся большегрузных поездов.

Основной причиной продольного удара является асинхронный характер пневматической тормозной системы. Тормозная волна в пневматической тормозной системе зависит от распространения воздуха от передней части поезда к задней. Когда поезд тормозит, передние транспортные средства тормозят первыми, а задние транспортные средства тормозят позже, поэтому задние транспортные средства будут вызывать продольный удар из-за инерции. Скорость распространения воздушной волны составляет около 320 м/с (примерно скорость звука), поэтому тормозная система, основанная на чисто воздушной передаче, ограничена скоростью воздушной передачи, и полностью решить проблему продольного удара невозможно. за счет увеличения скорости тормозной волны в пневматической тормозной системе.Для решения проблемы асинхронности тормозной системы в США и других странах была разработана электронно-управляемая пневматическая (ECP) тормозная система, которая широко используется во многих странах и достигла хороших результатов [1]. Система ECP управляет потоком воздуха из вспомогательного резервуара в тормозной цилиндр, что делает ее несовместимой с существующей системой торможения китайских поездов. Если мы примем систему ECP для китайской железной дороги с ее более чем 750 000 вагонов, мы столкнемся с проблемами высокой стоимости и длительного периода модификации, проблемой невозможности объединения модифицированных и немодифицированных транспортных средств во время перехода и возможным необходимо изменить режим управления грузовыми поездами.В результате тормозная система ECP не применялась в Китае.

Сегментное электропневматическое торможение — это новый метод пневматического торможения с электронным управлением. Его основной подход заключается в разделении поезда на несколько виртуальных сегментов. Без изменения исходной пневматической тормозной системы к каждому сегменту добавляется только одно электронное устройство управления. Электронное устройство управления действует после получения сигнала дистанционного управления от локомотива и управляет выпуском воздуха во время торможения и соединением между резервуаром ускоренного выпуска и поездной трубой во время выпуска. В отличие от системы ECP, устройство не управляет напрямую вспомогательным резервуаром для подачи воздуха в тормозной цилиндр, поэтому новая система полностью совместима с текущей тормозной системой, используемой в Китае, и имеет хорошие стандарты безопасности. Например, если электронное устройство управления потеряно или повреждено, это повлияет только на потерянное или поврежденное устройство, что повлияет на скорость выпуска воздуха только для транспортных средств в пределах одного сегмента; даже в экстремальных случаях, когда все электронные устройства управления вышли из строя, поезд по-прежнему сохраняет чисто пневматическую тормозную способность.Таким образом, этот метод предлагает абсолютную гарантию безопасности поезда. Сегментированное электропневматическое торможение использует сжатый воздух и электрические сигналы для совместной передачи сигналов торможения, поэтому тормозная способность и синхронность поездов также сильно изменятся; в то же время его закон распространения тормозной волны полностью отличается от закона чисто пневматической тормозной системы или системы ECP в Соединенных Штатах, поскольку как характеристики распространения тормозной системы, так и характеристики изменения давления в тормозном цилиндре будут сильно влияет на продольный удар поезда. Таким образом, необходимо проанализировать тормозную способность новой тормозной системы и ее влияние на продольный удар поездов.

Моделирование пневматической тормозной системы поездов в США началось в 1970-х годах, когда была первоначально разработана модель пневматической тормозной системы, состоящая из клапана ABD/ABDW и клапана локомотива 26C [2]; модели трубопроводной системы и клапана локомотива 26С были усовершенствованы в 1986 г. [3], а система моделирования локомотивов и пневматического торможения была переработана в 2012 г. [4].В 1985 г. Япония провела исследование редукционных характеристик модели поезда-трубы и моделей, включающих патрубки, путем разработки моделей и использования численных расчетов [5]. Индия также завершила моделирование вакуумной тормозной системы в то же время [6]; его модель включала железнодорожную трубу, вспомогательный резервуар и тормозной цилиндр. Южная Корея, Италия, Польша и ряд других стран также проводили имитационное исследование тормозных систем [7–10]. В Китае в 1990-х годах была создана модель, включающая железнодорожную трубу и отводную трубу, и было проанализировано влияние различных параметров на восстановительные характеристики трубопроводной системы [11].Впоследствии была создана имитационная модель пневматической тормозной системы, состоящей из распределительных клапанов GK, 104, F8, KZ1 и 120, применяемых в китайских грузовых автомобилях [12–17]. В этом исследовании разрабатываются имитационные модели систем торможения поезда и продольной динамики поезда, и на основе характеристик новой тормозной системы, полученных на стационарной испытательной платформе, определяется разница в продольном ударе посредством моделирования. Это имеет большое значение для дальнейшего совершенствования конструкции сегментированной электропневматической тормозной системы и направления исследований испытаний на продольный удар.

2. Принцип работы сегментной электропневматической тормозной системы

Пневматическая тормозная система поезда показана на рис. 1. Эта тормозная система состоит из двух частей, а именно пневматического тормозного блока локомотива и пневматического тормозного блока транспортного средства. Блок пневмотормоза локомотива включает основной резервуар, компрессор и автономную систему пневмотормоза локомотива; Пневмотормозной узел транспортного средства включает в себя основной трубопровод, патрубок, соединительные трубопроводы между каждым резервуаром и распределительным клапаном, распределительный клапан, вспомогательный резервуар, тормозной цилиндр и резервуар ускоренного выпуска.

Рис. 1.

Принципиальная схема пневматической тормозной системы поезда

Рис. 1.

Принципиальная схема пневматической тормозной системы поезда

Сегментная электропневматическая тормозная система, как показано на рис. комплект электронных устройств управления к оригинальной пневматической тормозной системе. Во время служебных и аварийных торможений локомотив будет выдавать команды беспроводного управления, содержащие значение снижения. Электронное устройство управления выполнит выпуск воздуха после получения сигнала торможения беспроводного управления, ускорит падение давления в трубопроводе поезда и закроет выпускной порт, когда снижение давления в трубопроводе поезда достигнет значения, указанного в команде управления локомотивом.Во время экстренного торможения электронное устройство управления по-прежнему выпускает воздух со скоростью рабочего торможения. В то же время, чтобы свести к минимуму влияние количества транспортных средств в сегменте на скорость выпуска выхлопного устройства и предотвратить чрезмерно быстрый выпуск воздуха на более коротких участках и чрезмерно медленный выпуск воздуха на более длинных участках, электронное устройство управления используется вторичное вытяжное устройство, то есть устанавливается уравновешивающий резервуар. После получения инструкции по выпуску воздуха устройство для выпуска воздуха с электрическим управлением сначала выпустит сжатый воздух из балансировочного резервуара, а релейный клапан будет управлять выпуском воздуха из железнодорожной трубы в соответствии с разницей давлений между балансировочным резервуаром и железнодорожная труба. Когда локомотив посылает сигнал отпускания, электронное устройство управления соединит поездную трубу через верхнюю камеру главного клапана с уравновешивающим резервуаром, чтобы перезарядить уравновешивающий резервуар и обеспечить нормальное давление воздуха в уравновешивающем резервуаре и нормальное функция релейного клапана для следующего торможения; по мере перезарядки балансировочного резервуара электронное устройство управления соединяет резервуар ускоренного выпуска и железнодорожную трубу, таким образом реализуя эффект ускоренного выпуска.

Рис. 2.

Принципиальная схема сегментной электропневматической тормозной системы

Рис. 2.

Принципиальная схема сегментной электропневматической тормозной системы

3. Уравнения течения сжатого воздуха в трубах

Исходя из характеристик трубопровода тормозной системы, предполагается, что течение воздуха в тормозной системе является одномерным, фрикционным и неравноэнтропийным. 2 }}}{2}\frac{u}{{\left|u \right|}}\right) = 0 \end{массив} \right.\end{eqnarray*}$$

(1)

В этих уравнениях ρ , u и p — плотность, скорость и давление газа соответственно; x , F , D и f — расстояние, площадь трубы, диаметр трубы и коэффициент трения внутренней стенки соответственно; t — время, a — скорость звука; k и q – удельная теплоемкость газа и количество теплообмена в единицу времени соответственно.

Приведенные выше уравнения в частных производных не имеют аналитического решения и должны решаться численным методом. В данной работе используется метод характеристических линий [11]. Различные физические величины газа преобразуются в римановы переменные и энтропийные выражения, и после безразмерного преобразования получаются три направления характеристических линий и соответствующие инкрементальные выражения:

Вдоль |$\lambda $| характеристическая строка:

$$\begin{eqnarray*} d\lambda &=& \frac{A}{{{A_A}}}d{A_A} — \frac{{k — 1}}{2}\frac{{AU}}{F}\frac{{dF }}{{dX}}dZ + \frac{{{{(k — 1)}^2}}}{2}\frac{{q{x_{ref}}}}{{{a^3}_ {ref}}}\frac{1}{A}dZ\nonumber\\ &&-\, \frac{{k — 1}}{2}\frac{{2f{x_{ref}}}}{D}{U^2}\frac{U}{{\left| U \right|}}\left[1 — (k — 1)\frac{U}{A}\right]dZ \end{eqnarray*}$$

(2)Вдоль |$\beta $| характеристическая строка:

$$\begin{eqnarray*} d\beta &=& \frac{A}{{{A_A}}}d{A_A} — \frac{{k — 1}}{2}\frac{{AU}}{F}\frac{{dF }}{{dX}}dZ + \frac{{{{(k — 1)}^2}}}{2}\frac{{q{x_{ref}}}}{{{a^3}_ {ref}}}\frac{1}{A}dZ\nonumber\\ &&+\, \frac{{k — 1}}{2}\frac{{2f{x_{ref}}}}{D}{U^2}\frac{U}{{\left| U \right|}}\left[1 + (k — 1)\frac{U}{A}\right]dZ \end{eqnarray*}$$

(3)Характеристическая линия вдоль энтропийного следа:

$$\begin{eqnarray*} d{A_A} = \frac{{k — 1}}{2}\frac{{{A_A}}}{{{A^2}}}\left[\frac{{q{x_{ref}}} }{{{a_{ref}}}} + \frac{{2f{x_{ref}}}}{D}{\left| U \право|^3}\право]dZ \end{eqnarray*}$$

(4)

В этих уравнениях λ и β — переменные Римана, A _A — энтропия, X — безразмерное расстояние, Z — безразмерное время, U — безразмерная скорость, A — безразмерная скорость звука, k — удельная теплоёмкость, f — трение трубы о стенку, F — безразмерная площадь, x _ref — эталонная длина, а a _ref — эталонная скорость звука.

Приведенные выше уравнения могут решить только состояние газа в трубопроводе; для граничных областей трубопровода требуются дополнительные граничные уравнения. Граничные уравнения, используемые в этой системе, включают частичный открытый конец, границу многотрубного ответвления, границу соединения труба-цилиндр и т.д. [16].

4. Физическая модель распределительного клапана и электронного устройства управления

В поезде с сегментной электропневматической тормозной системой тормозная система некоторых вагонов оборудована электронным устройством управления.Тормозная система транспортных средств без электронного устройства управления может быть представлена ​​существующей моделью тормозной системы транспортного средства [17], в то время как тормозная система транспортных средств с электронным устройством управления требует добавления модели электронного устройства управления к исходной модели, как показано на рис. 3.

Рис. 3.

Модель тормозной системы автомобиля с электронным управлением

Рис. 3.

Модель тормозной системы автомобиля с электронным управлением

Модель тормозной системы автомобиля состоит из двух магистральных труб (магистральная труба разделен на две секции в месте соединения основной трубы с патрубком) и один патрубок; три межцилиндровых штуцера, соединяющие нижнюю полость главного клапана с тормозным цилиндром, вспомогательным бачком и бачком ускоренного выпуска; семь камер, которые являются верхней и нижней камерами распределительного клапана 120, тормозного цилиндра, вспомогательного резервуара, резервуара ускоренного выпуска, аварийного помещения и балансировочного резервуара электронного устройства.За исключением ϕ ₁₀ — ϕ ₁₂ , которые являются отверстиями в электронном устройстве управления, диаметр остальных девяти отверстий связан с состоянием распределительного клапана 120, то есть с положением движущихся частей распределительного клапана. В процессе торможения и отпускания размеры этих отверстий постоянно изменяются, а условия их раскрытия и размеры подробно описаны в более ранней работе [17]; в этой статье основное внимание будет уделено принципам работы электронного устройства управления.

Электронный управляющий сигнал локомотива непосредственно контролирует область ϕ ₁₀ , выпускное отверстие балансировочного резервуара в электронном устройстве управления, а затем определяет рабочее состояние релейного клапана в соответствии с перепадом давления балансировочного резервуар и верхняя камера распределительного клапана (соединена с железнодорожной трубой). Когда перепад давления достигает рабочего состояния, ϕ ₁₁ открывается, таким образом, сжатый воздух в магистрали выбрасывается в атмосферу.Давление выхлопа в балансировочном резервуаре регулируется сигналом управления локомотивом, равным уменьшению, применяемому машинистом. Когда снижение давления в балансировочном ресивере достигает величины, установленной инструкцией локомотива, выпускное отверстие балансировочного ресивера ϕ ₁₀ закрывается. Когда выпускное отверстие ϕ ₁₁ железнодорожной магистрали открыто, перепад давления между балансировочным резервуаром и железнодорожной трубой будет постоянно уменьшаться по мере снижения давления в железнодорожной трубе; когда они сбалансированы, релейный клапан закрывает отверстие ϕ ₁₁ и редукцию дистанционного управления (чтобы отличить ее от местного редукции трубы поезда и редукции трубы поезда, вызванной выпускным отверстием локомотива) поезда остановки труб.Когда электронное устройство управления получит команду дистанционного управления локомотивом, оно откроет дроссель ϕ ₁₂ , который через виртуальный трубопровод соединен с балансировочным резервуаром (штриховая линия на рис. 3). В это время воздух в железнодорожной трубе будет поступать в уравновешивающий резервуар через верхнюю камеру распределительного клапана, чтобы перезарядить уравновешивающий резервуар. Наконец, когда давление в уравновешивающем резервуаре и железнодорожной трубе уравновешивается, отверстие ϕ ₁₂ уравновешивающего резервуара закрывается, и уравновешивающий резервуар прекращает перезарядку. После получения инструкции по выпуску электронное устройство управления соединит резервуар ускоренного выпуска и верхнюю камеру главного клапана, чтобы воздух из резервуара ускоренного выпуска мог попасть в верхнюю камеру главного клапана и попасть в трубопровод поезда. , чтобы реализовать ускоренный выпуск.

Электронное устройство управления сегментной электропневматической тормозной системой предполагает движение механических частей после получения электронных сигналов для реализации функции выпуска воздуха.Теоретически временем передачи электронных сигналов можно пренебречь, но с учетом запаздывания механической системы, возможного затухания при передаче электронных сигналов и возможности того, что электронное устройство управления может начать работать только при получении второго или более позднего сигнала. , данная система моделирования предполагает наличие трех ситуаций для начального действия электронного устройства управления (когда балансировочный резервуар начинает опорожняться): во-первых, синхронный выпуск воздуха без разницы во времени для всех электронных устройств управления, то есть всех электронных устройств управления работать синхронно с локомотивом; во-вторых, каждое электронное устройство управления отстает в соответствии с законом нормального случайного распределения, а временной диапазон случайного изменения является переменным; в-третьих, устройства действуют последовательно с определенной скоростью волны, т. е. в виде равномерного распространения в сторону заднего конца.

5. Результаты стационарного испытания тормозов

Электронное устройство управления тормозной системой транспортного средства разработано компанией Meishan Brake Science & Technology в соответствии с изложенными выше принципами управления, а испытания эффективности торможения проводятся на 150 тормозных испытательных платформах (как показано на рис. 4) в завод компании. Для этого исследования была проверена эффективность торможения составного поезда из 108 вагонов. На каждое транспортное средство было установлено электронное устройство управления, в общей сложности 10 испытательных секций, расположенных в транспортных средствах 1, 10, 20, 30, 40, 50, 58, 68, 78, 88, 98 и 108.Давление поездной магистрали, давление вспомогательного резервуара и давление тормозного цилиндра регистрировали в режимах торможения, растормаживания и ступенчатого торможения при различных уровнях снижения давления. Поскольку давление в тормозном цилиндре оказывает непосредственное влияние на продольный удар поезда, в этой статье приводятся только результаты нескольких испытаний давления в тормозном цилиндре и соответствующие результаты моделирования. Результаты испытаний тормозных цилиндров и моделирования для снижения давления на 50 кПа показаны на рисунках 5 и 6.

Рис. 4.

Платформа для испытаний тормозов в Meishan Brake Science & Technology

Рис. 4.

Платформа для испытаний тормозов в Meishan Brake Science & Technology

Рис. 5.

Результаты испытаний тормозных цилиндров при уменьшении на 50 кПа

Рис. 5.

Результаты испытаний тормозных цилиндров при уменьшении на 50 кПа

Рис. 6.

Результаты моделирования тормозного цилиндра для снижения на 50 кПа

Рис.6.

Результаты моделирования тормозного цилиндра для уменьшения на 50 кПа

Из рис. 5 видно, что при торможении на уменьшении на 50 кПа разница времени начала торможения между первым и последним транспортными начало надувания тормозного цилиндра) составляло всего 1,2 секунды, синхронизация торможения была очень хорошей, и операция в основном передавалась спереди назад в каждом автомобиле. При начальном накачивании была пауза в повышении давления в тормозном цилиндре примерно на 40–50 кПа.Это соответствует выступающему действию поршня тормозного цилиндра, после чего давление в тормозном цилиндре медленно растет. Скорость увеличения давления в тормозном цилиндре каждого транспортного средства была немного разной, и давление в тормозном цилиндре некоторых транспортных средств, по-видимому, имело зубчатую форму во время процесса повышения, что означает, что соответствующий распределительный клапан находился в процессе. преобразования торможения и удержания давления, т. е. открывания и закрывания воздухозаборного отверстия тормозного цилиндра.Среднее максимальное возрастающее давление тормозного цилиндра составляло 120 кПа, а максимальное давление варьировалось от транспортного средства к транспортному средству с максимальным значением 132 кПа и минимальным значением 108 кПа. Тест выпуска начался на 60 секунде. В процессе растормаживания тормозные цилиндры вырабатывались примерно с одинаковой скоростью, а разница во времени растормаживания первой и последней машин составляла около 2 секунд. Когда давление в тормозном цилиндре упало примерно до 13 кПа, поршень тормозного цилиндра втянулся, а затем скорость выхлопа значительно снизилась.Результаты моделирования на рис. 6 показывают очевидный скачок на кривой при 40 кПа, предполагая, что давление выталкивания поршня тормозного цилиндра составляло 40 кПа. Результаты аналогичны результатам испытаний по разнице во времени между первым и последним автомобилями, скорости нарастания давления в тормозном цилиндре, зубчатой ​​форме при подъеме и конечному уравновешенному давлению.

Результаты испытаний и моделирования изменения давления в тормозном цилиндре для снижения на 170 кПа показаны на рисунках 7 и 8.Тестовые значения разницы времени начала торможения (рассчитанной от начала накачивания тормозного цилиндра) и разницы времени отпускания между первым и последним автомобилями составили 2,5 секунды и 2,5 секунды соответственно; соответствующие результаты моделирования составили 2,8 секунды и 2,8 секунды. Форма кривой повышения давления тормозного цилиндра была в основном одинаковой как при испытаниях, так и при моделировании, а уравновешенное давление тормозного цилиндра при испытаниях и моделировании составляло 460 кПа и 463 кПа соответственно. Таким образом, результаты моделирования и тестирования имеют хорошую степень согласия. Поэтому, основываясь на совпадении приведенных выше результатов моделирования и испытаний, можно утверждать, что имитационная модель тормозной системы имеет высокую точность и удовлетворяет основным условиям для моделирования продольного удара поезда.

Рис. 7.

Результаты испытаний тормозного цилиндра при снижении на 170 кПа

Рис. 7.

Результаты испытания тормозного цилиндра на понижении на 170 кПа

Рис.8.

Результаты моделирования тормозного цилиндра для снижения на 170 кПа

Рис. 8.

Результаты моделирования тормозного цилиндра для снижения на 170 кПа

6. Прогнозирование торможения и продольной динамики поездов

На основе точного моделирования характеристик изменения давления в тормозном цилиндре в системе торможения поезда можно предсказать различия между электропневматической тормозной системой и чисто пневматической тормозной системой с точки зрения тормозной способности и продольного удара. системой имитации.Система моделирования торможения и продольной динамики поезда (TABLDSS), используемая в этом исследовании, имеет высокий уровень точности в процессе эксплуатации поезда и прогнозировании силы сцепки [18].

Продольная сила была рассчитана на примере поезда массой 20 000 т, который широко используется на большегрузных линиях и демонстрирует относительно заметную проблему продольного удара. Состав поезда составлял 1 локомотив (HXD1) + 108 вагонов (C80) + 1 локомотив (HXD1) + 108 вагонов (C80) + управляемый EOT.Во время моделирования начальная скорость поезда составляла 70 км/ч; все вагоны были оборудованы электронным устройством управления торможением, и как ведомый локомотив, так и управляемый ЭОТ отставали от основного управляющего локомотива на 2 секунды. Были рассчитаны условия рабочего торможения для снижения 50 кПа, 100 кПа и 170 кПа. Изменение скорости и пробег поезда массой 20 000 т при уменьшении рабочего тормоза на 100 кПа показаны на рис. 9. Чтобы проиллюстрировать разницу в тормозной способности по сравнению с чисто пневматической тормозной системой, соответствующая кривая при чистом пневматический режим торможения также показан на рис. 9. Из двух кривых скорости на рис. 9 видно, что скорость электропневматического торможения падала заметно быстрее, упав до нуля за 74 секунды. В это время пробег поезда составил 903 м. Для сравнения, скорость пневматического тормоза упала до нуля за 94 секунды, а пробег составил 1199 м. Таким образом, тормозной путь электропневматического тормоза был короче на 24,7% по сравнению с чисто пневматическим тормозом. Изменения тормозного пути при других условиях снижения давления показаны в таблице 1.

100 кПа сокращение

Таблица 1.

Сравнение пневматического и электропневматического тормозного пути

Снижение давления (кПа) .	Пневматический тормозной путь (м) .	Электропневматический тормозной путь (м) .	Сокращение (%) .
50	2737	2623	4,2
100	+1199	903	24,7
170	889	687	22,7

Снижение давления (кПа) .	Пневматический тормозной путь (м) .	Электропневматический тормозной путь (м) .	Сокращение (%) .
50	2737	+2623	4,2
100	1199	903	24,7
170	889	687	22,7

Таблица 1

Сравнение пневматического и электропневматического тормозного пути

Снижение давления (кПа) .	Пневматический тормозной путь (м) .	Электропневматический тормозной путь (м) .	Сокращение (%) .
50	2737	2623	4,2
100	+1199	903	24,7
170	889	687	22,7

Снижение давления (кПа) .	Пневматический тормозной путь (м) .	Электропневматический тормозной путь (м) .	Сокращение (%) . 90 222
50	2 737	+2623	4,2
100	1199	903	24,7
170	889	687	22,7

Это Из таблицы 1 видно, что электропневматическое торможение позволило сократить тормозной путь.Тормозной путь сократился на 4,2% при снижении давления на 50 кПа; по мере увеличения падения давления тормозной путь сокращался более значительно, а когда падение давления было большим, тормозной путь сокращался более чем на 20%. Было также установлено, что постоянство формы кривой тормозного давления вагонов поезда является основной причиной изменения тормозной способности. При применении пневматического тормоза постоянство формы кривой тормозного давления каждого тормозного цилиндра транспортного средства было плохим, в то время как электропневматический тормоз давал противоположный результат. В качестве примера возьмем снижение на 170 кПа: тормозной цилиндр переднего автомобиля достиг максимального давления в течение 20 секунд после применения пневматического тормоза, в то время как задний автомобиль достиг максимального давления только примерно через 100 секунд после применения тормоза, что вполне очевидная разница. При электропневматическом тормозе форма кривой давления в тормозном цилиндре каждого транспортного средства была практически одинаковой. Следовательно, в случае большого снижения давления постоянство формы кривой давления электропневматических тормозных цилиндров было намного лучше, чем у пневматических тормозных цилиндров, что было основной причиной разницы в тормозной способности.

На рис. 10 показано распределение максимальной силы сжатия-сцепки каждого транспортного средства по длине поезда при торможении с уменьшением на 170 кПа. Под максимальной силой сжатия сцепки здесь понимается максимальная сила сжатия сцепки, которую испытывает каждое транспортное средство во время торможения. Распределение силы сцепления для двух режимов торможения — пневматического и электропневматического — показано на рисунке. При служебном торможении максимальное усилие сцепки пневматического тормоза возникало в среднем вагоне, а по всему составу усилие сжатия сцепки распределялось в основном по типу «рыбьего брюха».Максимальное усилие сцепки (-1919 кН) имело место в автомобиле 125. При использовании сегментной электропневматической тормозной системы максимальное усилие сжатия сцепки составило -615 кН и имело место в автомобиле 109. По сравнению с традиционной пневматической тормозной системой максимальное сцепное усилие поезда уменьшилось на 68%. Видно, что уровень усилия сцепки можно значительно снизить, используя сегментированную электропневматическую тормозную систему. По сравнению с пневматической тормозной системой, для сегментной электропневматической тормозной системы значительно улучшилась согласованность разницы времени действия между передним и задним транспортными средствами и форма кривой давления тормозного цилиндра каждого транспортного средства, поэтому усилие сцепления значительно уменьшилось. Внезапное изменение силы сцепки около вагона 110 произошло из-за того, что этот вагон был подчиненным локомотивом, и его соотношение силы пневматического торможения и веса отличалось от соотношений соседних вагонов.

Рис. 10.

Сравнение максимальных усилий сцепки при рабочем торможении для снижения на 170 кПа

Рис. 10.

Сравнение максимальных усилий сцепки при рабочем торможении для снижения на 170 кПа состав 20 000 т при различных условиях снижения давления показан в таблице 2.

Таблица 2.

Сравнение усилий сцепки при пневматическом и электропневматическом торможении

Снижение давления (кПа) .	Максимальное усилие сцепления с пневматическим торможением (кН) .	Максимальное усилие сцепления с электропневматическим торможением (кН) .	Сокращение (%) .
50	−320	−251	21.6
100	-1354	— 544	59. 8
170	-1919	-615	68,0	68,0

. Максимальное усилие сцепления с пневматическим торможением (кН) . Максимальное усилие сцепления с электропневматическим торможением (кН) . Сокращение (%) .+ 50 -320 -251 21,6 100 -1354 -544 59,8 170 -1919 -615 68,0 Таблица 2.

Сравнение сил сцепления при пневматическом и электропневматическом торможении

21,6

Снижение давления (кПа) .	Максимальное усилие сцепления с пневматическим торможением (кН) .	Максимальное усилие сцепления с электропневматическим торможением (кН) .	Сокращение (%) . 90 222
50		-320 -251
100		-1354 -544	59,8
	170 -1919		-615 68,0

21,6

Снижение давления (кПа) .	Максимальное усилие сцепления с пневматическим торможением (кН) .	Максимальное усилие сцепления с электропневматическим торможением (кН) .	Сокращение (%) .
50		-320 -251
100		-1354 -544	59,8
	170 -1919		-615 68 .0

Таким образом, при торможении поезда массой 20 000 т с сегментной электропневматической тормозной системой сила сжатия сцепки была значительно улучшена, а по мере увеличения снижения давления снижение силы сцепки было все больше и больше. значительное.

7. Выводы

В этом документе предложена сегментированная электропневматическая тормозная система, подходящая для национальных условий Китая. Система представляет собой новый режим торможения, который использует электронное управление выхлопом в качестве цели управления и полностью отличается от существующей системы прямого управления ECP.Сначала была разработана имитационная модель сегментированной электропневматической тормозной системы на основе теории воздушного потока и принципа управления распределительными клапанами и электронными устройствами управления, а также были предсказаны тормозная способность и продольный удар поезда массой 20 000 тонн.

Результаты показали, что сегментированное электропневматическое торможение явно увеличивает скорость распространения тормозной волны и в то же время ускоряет увеличение давления в тормозных цилиндрах заднего автомобиля.Форма кривой давления тормозного цилиндра каждого транспортного средства в поезде более постоянна, что улучшает синхронность торможения поезда. Тормозная способность поезда повышается при использовании режима сегментированного электропневматического торможения. В случае рабочего торможения тормозная способность увеличивается примерно на 4 % при небольшом снижении давления и примерно на 20 % при значительном снижении давления. Поскольку увеличение синхронности, обеспечиваемое сегментированной электропневматической тормозной системой, имеет очевидные преимущества для уменьшения продольного удара поезда; при использовании рабочего тормоза в комбинированном поезде массой 20 000 т усилие сцепки уменьшается минимум в 21 раз.6%, а максимальное усилие муфты уменьшается на 68% по мере увеличения снижения давления. В результате сегментированная электропневматическая тормозная система является хорошим способом решения проблемы продольного удара в большегрузных поездах.

Заявление о конфликте интересов

Не объявлено.

Каталожные номера

1.

Лю

Y

,

Чжан

G

,

Чжан

S

и др..

Возможность разработки технологии торможения ECP для железных дорог в Китае

.

Подвижной состав

.

2014

;

52

:

29

–

32

.2.

Готье

 

RG

.

Анализ и моделирование системы пневматического регулирующего клапана

.

Магистерская диссертация

.

Университет Нью-Гэмпшира

 

1977

.3.

Абдол-Хамид

 

KS

.

Анализ и моделирование пневматической тормозной системы грузовых поездов

.

Кандидат наук. Диссертация

.

Университет Нью-Гэмпшира

 

1986

.4.

Specchia

 

S

,

Афшари

 

A

,

Шабана

 

AA

, и др. .

Модель силы пневматического торможения поезда: автоматический тормозной клапан локомотива и составы потока тормозной магистрали

.

PI Mech Eng FJ Rai

.

2012

;

227

:

19

–

37

. 5.

Танака

 

H

,

Хасэгава

 

I

.

Характеристики снижения давления в воздушной тормозной магистрали подвижного состава

.

Репутация инженера технической службы железнодорожного транспорта Q Rep

.

1986

;

27

:

127

–

9

.6.

Бхарат

 

S

,

Накра

 

БК

,

Гупта

 

КН

.

Математическая модель пневматической тормозной системы железнодорожного транспорта с переменным объемом цилиндров

.

J Дин Сист-Т ASME

.

1990

;

112

:

456

–

62

.7.

Нам

SW

,

Ким

H

.

Исследование по улучшению характеристик отпускания пневматических тормозов грузового поезда

.

KSME Int J

.

2002

;

16

:

776

–

84

.8.

Pugi

 

L

,

Malvezzi

 

M

,

Allotta

 

B

, и др. .

Параметрическая библиотека для моделирования пневматической тормозной системы Union Internationale des Chemins de Fer (UIC)

.

PI Mech Eng FJ Rai

.

2004

;

218

:

117

–

32

.9.

Cantone

 

L

,

Crescentini

 

E

,

Verzicco

 

R

и др. .

Численная модель для анализа нестационарных маневров торможения и растормаживания поезда

.

PI Mech Eng FJ Rai

.

2009

;

223

:

305

–

17

.10.

Пеховяк

 

Т

.

Метод моделирования пневматического тормоза поезда

.

Транспортная система Дин

.

2009

;

47

:

1473

–

92

.11.

Вэй

 

W

,

Чжан

 

S

,

Лю

 

Q

.

Исследование характеристики снижения давления в пневматической тормозной системе длинного поезда

.

Даляньский университет Цзяотун

.

1992

;

13

:

43

–

49

.12.

Вэй

 

Вт

,

Чжан

 

К

.

Математическая модель пневматической тормозной системы поезда

.

J Юго-западный университет Цзяотун

.

1994

;

29

:

283

–

91

.13.

Сюй

 

Y

.

Прогноз работы тормозной системы грузового экспресса с 104 распределительным клапаном

.

Железнодорожный локомотив

.

2007

;

7

:

21

–

26

.14.

Вэй

W

,

Лян

D

.

Моделирование и анализ тормозной системы грузового экспресса с распределительным клапаном F8

.

Железнодорожный локомотив

.

2007

;

27

:

142

–

5

.15.

Вэй

 

W

,

Тао

 

L

,

Июн

 

Z

.

Имитационная модель регулирующего клапана KZ1 и имитационное исследование эффективности торможения поезда

.

Китайская железнодорожная наука

.

2010

;

31

:

105

–

9

.16.

Wei

 

W

,

Hu

 

Y

,

Wu

 

Q

, и др. .

Модель пневматического тормоза для изучения продольной динамики поезда

.

Транспортная система Дин

.

2017

;

55

:

517

–

33

.17.

Вэй

 

Вт

,

Е

 

Л

.

Моделирование тормозной системы грузового поезда со 120 клапанами

.

PI Mech Eng FJ Rai

.

2009

;

223

:

85

–

92

.18.

Цин

 

W

,

Спирягин

 

M

,

Колин

 

C

, и др. .

Международный бенчмаркинг симуляторов продольной динамики поездов: результаты

.

Транспортная система Дин

.

2018

;

56

:

343

–

65

.

© Автор(ы) 2020.Опубликовано Oxford University Press от имени Central South University Press.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное повторное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинал работа цитируется правильно.

Моделирование, экспериментирование и анализ чувствительности пневматической тормозной системы коммерческого транспорта

Ссылка: Ма, З., Ву Дж., Чжан Ю. и Цзян М., «Моделирование, эксперименты и анализ чувствительности пневматической тормозной системы в коммерческих транспортных средствах», SAE Int. Дж. Коммер. Вех. 7(1):37-44, 2014 г., https://doi.org/10.4271/2014-01-0295.
Скачать ссылку

Автор(ы): Зею Ма, Цзинлай Ву, Юньцин Чжан, Мин Цзян

Филиал: Хуачжунский научно-технический университет., Dongfeng Motor Co., Ltd.

Страницы: 8

Событие: Всемирный конгресс и выставка SAE 2014

ISSN: 1946-391Х

Электронный ISSN: 1946-3928 гг.

Также в: Международный журнал коммерческих автомобилей SAE-V123-2EJ, Международный журнал коммерческих автомобилей SAE-V123-2

Текущие позиции и тенденции развития пневматических тормозных систем для коммерческих автомобилей Mercedes-Benz

В связи с растущими требованиями к грузовым автомобилям за последние несколько десятилетий постоянно совершенствовалась и пневматическая тормозная система. В дополнение к надежной технологии клапанов электронные системы, такие как ABS (антиблокировочная тормозная система) и ASR (автоматическая система контроля тяги), в последние годы обеспечивают более безопасное вождение. Дальнейший прогресс в тормозной системе будет достигнут за счет повышения уровня тормозного давления и использования дисковых тормозов на всех осях автомобиля.

В дополнение к этому производительность, удобство эксплуатации и экономическая эффективность тормозной системы могут быть повышены за счет использования электропневматической тормозной системы, в которой колесные тормоза с пневматическим приводом активируются с помощью электрических управляющих сигналов и встроенных цепей регулирования давления .В новую систему интегрированы оптимизированные функции ABS/ASR. Различные типы электропневматических тормозных систем, готовые к выпуску на рынок, в настоящее время находятся на завершающей стадии разработки, и проводятся обширные испытания.

Основной упор при разработке электропневматической тормозной системы делается на преимущества, которые может увидеть покупатель. Регулировочные работы, которые ранее требовались для адаптации тормозных систем трактора и прицепа, как правило, больше не требуются при использовании электропневматической тормозной системы.Тягач и прицеп участвуют в торможении всего автопоезда в соответствии с их массой.

Состояние нагрузки автомобиля постоянно определяется по сигналам частоты вращения колес, оптимальное тормозное давление регулируется с помощью цепей регулирования давления на передней и задней оси. Таким образом, несмотря на большие различия в нагрузке, грузовой автомобиль с электропневматической тормозной системой всегда тормозит как легковой автомобиль с точки зрения сцепления и комфорта.

Состояние износа всех колесных тормозов трактора контролируется электропневматической тормозной системой.При некритическом торможении различный износ тормозной накладки компенсируется точечной коррекцией заданных значений давления. В сочетании с обширными функциями диагностики электропневматической тормозной системы такое выравнивание износа накладок создает условия для эффективной и экономичной логистики автопарка.

Благодаря передаче электрического сигнала время срабатывания тормозов заметно меньше, особенно на задней оси. Сокращение тормозного пути на порядок длины одного легкового автомобиля с полностью загруженным автопоездом представляет собой значительный выигрыш в безопасности.

Полное использование потенциала электропневматической тормозной системы за счет ее взаимосвязи и обмена данными с другими системами автомобиля по шине CAN. Это обеспечивает все предпосылки для оптимизации устойчивости полуприцепов и транспортных средств с прицепами, главным образом, в отношении поперечной динамики в текущих разработках. Благодаря надлежащему учету требований водителя и фактических характеристик управляемости можно лучше справляться с критическими ситуациями вождения, такими как внезапные повороты, занос или складывание на дорожном покрытии различного качества, с помощью торможения отдельных колес с помощью электропневматического тормоза. система.

В документе обсуждаются различные представленные решения, показаны новые концепции и многообещающие будущие возможности пневматических тормозов для грузовых автомобилей.

Пневматическая тормозная система большегрузных автомобилей

Пневматическая тормозная система большегрузных автомобилей

 

Теория работы тормозов

Транспортное средство в движении обладает кинетической энергией (К.Э.), это кинетическая энергия увеличивается по мере увеличения массы и скорости транспортного средства.Где кинетическая энергия:

 

где:

К.Э. кинетическая энергия [Дж, Н·м]

м — масса транспортного средства [кг]

v — скорость автомобиля [м/с]

 

Чтобы остановить машину, мы должны получить красный цвет кинетической энергии. (К.Э.) но; Энергия не может быть уничтожена, она всегда сохраняется. Тогда, единственный способ получить красную кинетическую энергию состоит в том, чтобы передать ее в другую форму энергия.

Теория тормозов заключается в преобразовании кинетической энергии приведение транспортного средства в тепловую (тепловую) энергию с помощью трения.

 

Преимущества пневматической тормозной системы

Бесплатно

В качестве рабочей среды воздух ничего не стоит и всегда доступен.

Нет проблем с утечкой

Очень незначительные утечки не критичны (компрессор постоянно обеспечивает большее давление воздуха).

Отсутствие падения давления и более быстрая подача воздуха.Пневматические тормозные магистрали имеют большой внутренний диаметр. (Гидравлические тормоза не очень подходят для длительных колесная база грузовиков).

Подходит для соединения с прицепом.

Источник энергии управляет различным оборудованием на транспортном средстве (управление дверью и т.д.).

 

Базовая установка пневматических тормозов

Нет прямой связи ни с одним механическим или гидравлическим смысл между педалью тормоза (выходной рычаг, управляемый ногой, педалью) и колесные тормозные камеры, хотя водителю предоставляется определенная степень чувствовать, связанное с давлением воздуха в системе во время торможения.

Работа базовой одноконтурной пневматической тормозной системы Рис. 1 таков, что при нажатии педали тормоза одна из двух связанных регулирующий клапан открыт, так что воздух под давлением из резервуара может нажмите через регулирующий клапан и в камеру привода тормоза каждого колеса. Здесь сжатый воздух воздействует на диафрагму, в результате чего его движение передается через толкатель на рабочий рычаг тормозного вала, или клин заторможенного экспандера, который прижимает башмаки к тормозной барабан.

При отпускании педали тормоза ранее упомянутое регулирующий клапан закрывается, а другой открывается, тем самым позволяя воздуху под давлением в тормозных камерах с выбросом в атмосферу и возвратные пружины колодок отпускают тормоза.

 

Эту энергию сжатого воздуха можно использовать для выполнения работы.

Сжатый воздух можно определить как воздух, нагнетаемый в меньшее пространство, чем оно обычно занимало бы в своем свободном атмосферном состоянии. Если мы подключаемся к резервуарам вместе, воздух поступает из резервуара высокого давления в резервуар низкого давления до тех пор, пока давление в двух резервуарах не выровняется.

 

Когда сжатый воздух подается с одной стороны подвижного поршень или гибкая диафрагма в герметичной камере давление воздуха вызывает поршень или гибкая диафрагма для перемещения до тех пор, пока к другую сторону поршня.

 

 

Пневматическая тормозная система с усилителем

 

Общая информация

В 1868 году американский инженер Джордж Вестингауз впервые запатентовал свое изобретение автоматического пневматического тормоза для железнодорожного поезда.

На дизельном двигателе либо был необходим вакуумный насос, либо было бы так же экономично установить нагнетательный насос для сжатого воздуха торможение, с его большей мощностью.И инженеры-железнодорожники, и инженеры-тяжеловесы поэтому считается предпочтительным использовать источник сжатого воздуха, обычно при 700 кН/мм ² или более.

 

Более высокое рабочее давление, которое стало возможным благодаря Пневматические тормоза позволяют уменьшить размер компонентов системы, в сочетании с более быстрыми характеристиками применения и высвобождения.

 

Необходимость в пневматической тормозной системе с усилителем

Средние и тяжелые коммерческие автомобили имеют большую массу, чем частных автомобилей, что приводит к увеличению кинетической энергии.Тормоза грузовика могут можно определить как механические устройства, замедляющие движение грузовика за счет трение, и в ходе этого процесса энергия движения переходила в теплоту энергия. Тормоза грузовика должны поглощать и рассеивать это тепло.

Чтобы остановить грузовик, особенно из высокоскоростной. По мере увеличения размера и веса дорожных транспортных средств сила, прилагаемая ногой водителя становится недостаточно. Это привело к использованию сжатого воздух как среда для подачи энергии и как передающее устройство, преимущество пневматических тормозов:

Более мощный

— Давление воздуха (7-8 бар)

— давление вакуумного усилителя (- 0.9 бар) {дизельный двигатель (нет источник вакуума)}

— давление гидроусилителя (50- 60 бар….давление в магистрали 100 бар). Из-за этого высокого давления сервоцилиндр небольшого диаметра не подходит. б/у (проблемы с утечкой).

 

* Работают при давлении всего одна десятая эквивалентного гидравлический источник, но для больших транспортных средств, где больше места, есть не является реальной проблемой, так как можно использовать цилиндры гораздо большего диаметра.

 

Грузовик класса

Грузовик	Класс	Полная масса* (фунты)	Полная масса автомобиля (кг)
Легкий	1	До 6000	До 2667
	2	6000-10 000	2668-4444
	3	10 001–14 000	4445-6222
Среднетоннажный	4	14 001–16 000	6223-7111
	5	16 001–19 500	7112-8667
	6	19 501-26 000	8668-11 556
Сверхмощный	7	26 001–33 000	11 557-14 667
	8	33 000 и более	14 668 и более

* Полная масса автомобиля (GVW)

 

Сжатый воздух

 

Нормальное атмосферное давление вокруг нас примерно 14. 7 фунтов на квадратный дюйм (101,28 кПа) в зависимости от высоты над уровнем моря, влажности, температуры и других факторов. фактор. Когда мы обсуждаем сжатый воздух, мы игнорируем 14,7 фунтов на квадратный дюйм (101,28 кПа). атмосферное давление, и считать, что атмосфера содержит свободный воздух при отсутствии давление (манометры давления воздуха показывают ноль при подключении только к атмосферному давление).

 

Воздух в свободном или сжатом состоянии может быть сжатым можно сравнить со спиральной пружиной. Когда спиральная пружина не сжата, она не хранить любую энергию.Точно так же воздух в своем атмосферном или свободном состоянии не хранит никакой энергии. Когда спиральная пружина сжимается, она накапливает энергию, а сжатый воздух также накапливает определенное количество энергии.

 

 

Компоненты пневматических тормозов

Сжатие и хранение (подача сжатого воздуха)

Система управления (регуляторы давления, клапаны)

Система исполнительная (рабочая тормозная система, стояночная система)

Управление прицепом

Пневматические операции и оборудование (пневматические подвеска, управление дверями).

Балансировка тормозной системы

Балансировочная тормозная система – это система, в которой давление достигает каждой тормозной камеры одновременно. Если пневматическая тормозная система не имеет надлежащего баланса, одно колесо может преждевременно заблокироваться во время торможения заявление. Эта блокировка колес может привести к тому, что трактор и прицеп неконтролируемая ситуация складного ножа.

o Ни в коем случае нельзя менять компоненты тормозной системы (трубки, шланг или фитинги) другого размера или длины по сравнению с оригиналом.

o Тормозная трубка никогда не должна быть перегнута или пережата.

o Прямые фитинги нельзя заменять коленчатыми. (Воздух время потока через колено такое же, как и время потока воздуха через такой же размер трубы длиной 2 м).

o Загрязнение влагой, льдом, маслом в тормозной магистрали, клапаны и компоненты могут нарушить балансировку тормозной системы.

o Регулировка зазора очень важна для обеспечения надлежащего тормозного усилия. остаток средств.Некоторые регуляторы люфта регулируются автоматически, но другие регулируются вручную. скорректировано.

Компрессоры

o Температура подаваемого воздуха не должна превышать 220 С.

o Общий рабочий объем цилиндра, необходимый для тормозная система с возможным дополнительным оборудованием для легких, средних и тяжелых коммерческий автомобиль колеблется от 150 см до 500 см, что обеспечивается либо одно- или двухцилиндровый поршневой компрессор.

o Максимальная частота вращения коленчатого вала этих компрессоров от 1500 до 3000 об/мм в зависимости от максимального давления воздуха и заявление.

o Максимальное давление воздуха, которое может нагнетать компрессор постоянно изменяется от 7 до 11 бар. Более типичное значение максимального давления будет 9 бар.

o Количество воздуха, которое может быть доставлено на максимальной скорости этими компрессорами колеблется от 150 л/мин до 500 л/мин для малых и больших размер компрессора. Это соответствует потере мощности примерно от 1,5 кВт до 6 кВт соответственно.

o Давление отключения регулятора составляет 120 фунтов на кв. дюйм (861,87 кПа), а типичное давление включения составляет 105 фунтов на квадратный дюйм (723.97 кПа), не должно быть больше 25 psi (172,37 кПа) ниже давления отключения.

o Резервуары на самом деле рассчитаны на давление 500 фунтов на квадратный дюйм. (3447,5 кПа).

o Резервуары поставляются различной длины и с диаметры от 3,5 до 14 дюймов (от 8,89 до 35,56 см).

o Объем резервуара варьируется от 100 до 7600 Cu. дюйм (от 1638,7 до 124 541,2 куб.см).

 

Пневматические и гидравлические тормоза: сравнение для больших грузовиков

Администрация безопасности и охраны здоровья в горнодобывающей промышленности предлагает довольно отрезвляющие статистические данные и исследования.Возьмем, к примеру, один недавний случай. 50-летний водитель самосвала был смертельно ранен при свалке угольных отходов на отвал. «Конденсат в воздуховодах замерз, и тормоза не отпускали», — сообщили в МСХА. «Пострадавший вышел из кабины самосвала. Тормоза наконец отпустили. Пострадавший получил смертельные размозженные травмы…»

Примеры, подобные этому, подталкивают инженеров к созданию более совершенных тормозов, которые будут быстрее останавливать транспортное средство и работать более надежно. К счастью, со времен, когда в тормозные системы включались деревянные блоки, хлопок и даже верблюжья шерсть, все прошло долгий путь.Гидравлика, антиблокировочная тормозная система (ABS) и противобуксовочная система продолжают совершенствовать автомобильные технологии и теперь впервые могут быть установлены на самых больших грузовиках.

Преобладание воздуха

В течение некоторого времени стандартом для больших грузовиков была пневматическая тормозная система. Первоначально разработанная в 1872 году для железнодорожных вагонов, эта система упрощала соединение трактора и прицепа, поскольку линии можно было отсоединять и снова соединять, не теряя ничего, кроме воздуха. Несколькими агрегатами можно было управлять из кабины с помощью одной педали тормоза. Даже когда в нескольких блоках не было необходимости, как в случае с большими грузовиками и другими внедорожными транспортными средствами, пневматические тормоза оставались стандартом.

Однако у пневматических тормозов

были свои проблемы. Любая система, которая включает в себя свет, сигнализацию или «парик», указывающий на слишком низкое тормозное давление, заставляет многих хотеть лучшую систему, которая не требует таких устройств. Чтобы найти лучшее решение, нужно понять два простых закона природы, которые мешают пневматическим тормозам:

• Воздух сжимаем. Таким образом, относительно большое количество воздуха должно пройти из резервуара в тормозную камеру, прежде чем воздух сожмется настолько, чтобы создать давление, необходимое для замедления автомобиля.
• Воздух содержит влагу. Когда воздух расширяется, как это происходит, когда он пересекает клапан регулирования давления в тормозной системе, он охлаждается. А когда воздух достаточно охлаждается, он конденсируется. В холодных условиях эта конденсированная вода может замерзнуть и, в свою очередь, привести к отказу тормозов, как подробно описано в отчете об аварии MSHA.Сливные клапаны, осушители воздуха и испарители спирта должны работать, чтобы облегчить проблему.

Очистка воздуха

Хотя 135-летняя история пневматических тормозов доказывает общий успех системы, транспортировка за это время значительно изменилась. Скорости быстрее. Нагрузки тяжелее. Первоначальный опыт водителей за рулем сильно отличается, и новые тормозные системы начали активно реагировать на эти изменения.

Хотя гидравлические тормоза с АБС повышают безопасность автомобилей с 1980-х годов, спрос на их использование в больших грузовиках еще не возник.К сожалению, в то время, когда спрос рос, несчастные случаи были вызваны длинным тормозным путем пневматических тормозов, а неопытность некоторых водителей со старой системой привела к гибели людей.

Основываясь только на физической конструкции, гидравлические системы с АБС останавливаются на более коротком расстоянии, чем сопоставимые пневматические тормозные системы. Сжимаемость воздуха способствует снижению эффективности торможения. Однако гидравлика практически несжимаема, что приводит к уменьшению задержек при торможении.Кроме того, молодые водители, имеющие опыт работы только с гидравлическими системами, могут не знать, как правильно реагировать на пневматические тормоза, что приводит к увеличению времени остановки.

Что это значит для водителя? Представьте себе грузовик стоимостью в миллион долларов, движущийся со скоростью 30 миль в час или 44 фута в секунду. Если гидравлическая система заставляет грузовик остановиться всего на четверть секунды раньше, чем аналогичная пневматическая тормозная система, это разница в 11 футов. Эта четверть секунды и соответствующие 11 футов могут иметь большое значение — разница в работе или в начале расследования; разница в стоимости ремонта оборудования или в обычном режиме; или, возможно, разница в жизни или смерти.

Безопасность в стороне

Хотя безопасность является главной причиной выбора гидравлической системы вместо пневматической тормозной системы, следует также учитывать ряд других факторов:

• Стоимость : Гидравлические системы меньше, проще и обычно стоят меньше, чем сопоставимые пневматические тормозные системы.
• Интеграция : Любой автомобиль, использующий гидравлику для других целей, кроме торможения, будет иметь уже установленный гидравлический насос, что помогает сохранить простоту конструкции и минимизировать затраты.
• Надежность : Чем меньше компонентов в системе, тем надежнее она будет. Простая гидравлическая тормозная система состоит из гидравлического резервуара, главного цилиндра, тормозных магистралей и суппортов в сборе, тогда как пневматические тормоза включают в себя компрессор, резервуар, осушитель воздуха, тормозные магистрали, тормозные узлы и несколько клапанов.
• Техническое обслуживание : В то время как пневматические тормоза могут иметь ручные сливы для открытия и испарители спирта для пополнения, гидравлические тормоза требуют сравнительно небольшого профилактического обслуживания.
• Муфты : Герметичные муфты снижают риск утечки масла. Кроме того, пневматические тормоза теперь можно сочетать с гидравлическими тормозами, что позволяет тракторам пользоваться преимуществами гидравлики при сохранении пневматической тормозной системы прицепа.

Редко бывает, чтобы лучше работающая система стоила меньше, но гидравлика дает такое преимущество. Кроме того, гидравлические системы обеспечивают большую удельную мощность при том же или меньшем пространстве и отличаются меньшим объемом технического обслуживания. Но, возможно, самым большим преимуществом является уменьшение задержки и более короткий тормозной путь, обеспечиваемые гидравлическими тормозными системами с ABS, что приводит к более безопасной эксплуатации автомобиля, меньшему количеству аварий и меньшему количеству травм.

История разработки и технологии тормозов насчитывает более века. Однако важнее всего не десятилетия разработки, а миллисекунды приложения. Эта доля секунды, на разработку которой ушли годы, может быть разницей между серьезным столкновением и безопасной остановкой.

(Дэвид Юэл — технический директор MICO, Incorporated.)

Напоминание: требования к калибровке контрольного устройства в конце поезда / тормозного устройства

§ 232.217 Испытания тормозов поезда проводились с использованием дворового воздуха.

(a) Когда пневматическая тормозная система поезда испытывается от источника воздуха на верфи, должен использоваться механический тормозной кран или подходящее испытательное устройство для обеспечения любого увеличения или уменьшения давления воздуха в тормозной магистрали с той же или меньшей скоростью, что и инженерный тормозной кран.

(b) Устройство проверки воздуха во дворе должно быть подключено к концу поезда или блока вагонов, который будет ближайшим к управляющему локомотиву. Однако, если железная дорога принимает и соблюдает письменные процедуры, чтобы избежать возможных условий перезарядки тормозной системы поезда, устройство проверки воздуха на станции может быть подключено не к концу, ближайшему к управляющему локомотиву.

(c) За исключением случаев, предусмотренных в этом разделе, при использовании дворового воздуха пневматическая тормозная система поезда должна быть заряжена и испытана в соответствии с § 232.205 (c) и, когда это практически возможно, должна оставаться заряженной до тех пор, пока к поезду не будет подключена движущая сила дороги, после чего должно быть проведено испытание тормозов класса III в соответствии с § 232.211.

(1) Если автомобили не используются в эфире более 24 часов, они должны быть повторно протестированы в соответствии с § 232.205(c)–(f).

(2) Как минимум, давление воздуха во дворе должно составлять 60 фунтов на квадратный дюйм в конце состава или блока вагонов, противоположном устройству для испытания во дворе, и должно быть в пределах 15 фунтов на квадратный дюйм от настройки регулирующего клапана на устройстве для испытания во дворе.

(3) Если давление воздуха в испытательном устройстве на станции меньше 80 фунтов на квадратный дюйм, то испытание на утечку тормозной магистрали или расход воздуха должно проводиться при рабочем давлении поезда, когда локомотивы прикреплены в соответствии с § 232.205(c). )(1).

(d) Устройства и приборы для проверки воздуха на верфи должны калиброваться каждые 92 дня. Электронные испытательные устройства и датчики на дворе должны проходить ежегодную калибровку. Механические и электронные устройства для проверки воздуха во дворе и манометры должны быть откалиброваны таким образом, чтобы их точность была в пределах ±3 фунта на квадратный дюйм.

(e) При использовании для испытания поезда устройство для проверки воздуха во дворе и любое оборудование для испытания воздуха во дворе должны быть точными и функционировать по назначению. [66 FR 4193, 17 января 2001 г., в редакции 67 FR 17583, 10 апреля 2002 г.; 85 ФР 80573, 11 декабря 2020 г.]

.