32. Назначение, конструкция и области применения барабанных тормозных механизмов. Виды разжимных устройств.

Наиболее распространенными тор­мозными механизмами являются фрик­ционные, принцип действия которых основан на трении вращающихся дета­лей о не вращающиеся. По форме вра­щающихся деталей тормозные меха­низмы делятся на барабанные и ди­сковые. Не вращающимися деталями ба­рабанных тормозов могут быть колод­ки или ленты, дисковых тормозов — только колодки.

Колодочные барабанные тормоза раз­личают в зависимости от расположения опор колодок и характера приводных сил.

К олодочные барабанные тормоза предназначены для замедления движения и остановки автомобиля и для удержания его на месте.

Рис. 1 Основные схемы колодочных тормозов барабанного тина

Тормоз с равными приводными сила­ми и односторонним расположением опор изображен на (рис. 1, а). Равные приводные силы Р₁ и Р₂ возникают в результате того, что площади порш­ней цилиндра одинаковы. Чтобы оце­нить работу тормоза на схеме пока­заны также реакции барабана на колод­ки, представленные в виде сосредото­ченных сил N₁ и N₂, силы трения Т₁ и Т₂, а также реакции в опорах, разло­женные на вертикальные Y и горизон­тальные U составляющие. Если рассмо­треть сумму моментов сил, действую­щих на каждую из колодок, то окажет­ся, что тормозной момент, создаваемый колодкой 7, больше тормозного момента колодки 2.

Объясняется это тем, что момент силы трения, действующей на колодку 7, совпадает по направлению с моментом приводной силы, вслед­ствие чего колодка захватывается вра­щающимся барабаном. Момент силы трения, действующей на колодку 2, про­тивоположен по направлению моменту приводной силы, и поэтому сила трения препятствует прижатию колодки к бара­бану. Колодка 1 называется первичной (самоприжимной), а колодка 2 вторич­ной (самоотжимной). При вращении ко­леса в противоположную сторону функ­ции колодок изменяются: колодка 2 — первичная, а колодка 1 — вторичная.

Тормозные механизмы оценивают по их эффективности, уравновешенности и стабильности. Чем больше макси­мальный момент, создаваемый тор­мозным механизмом, тем он эффектив­нее. Уравновешенными считают такие тормозные механизмы, в которых силы трения не создают нагрузки на опоры вращающихся деталей. Стабильностью называют свойство тормоза сохранять эффективность действия при изменении коэффициента трения, который умень­шается при нагреве трущихся поверхно­стей, попадании на них влаги и т. п. Чем меньше изменяется тормозной мо­мент, т. е. чем меньше чувствительность к изменению коэффициента трения, тем стабильнее тормозной механизм. Тор­мозной механизм (рис. 1, а) работает с одинаковой эффективностью при пере­днем и заднем ходе. Тормоз не уравно­вешен, так как N₁ и N₂, а также Т₁ и Т₂ не равны. Стабильность тормоза недо­статочная.

Рассмотренный тип тормоза приме­няется в рабочих тормозных системах грузовых автомобилей, имеющих пол­ную массу не свыше 7,5 т (ГАЗ-53А), и легковых автомобилей (задние тормо­за автомобилей ГАЗ-3102 «Волга», ЗАЗ-968 «Запорожец» и др.).

В тормозном механизме (рис.1, б) каждая из колодок приводится в дей­ствие своим гидроцилиндром. Одина­ковые размеры цилиндров обеспечи­вают равенство приводных сил. При переднем ходе каждая колодка работает как первичная, вследствие чего эффек­тивность действия тормоза при одина­ковых размерах его основных деталей выше, чем у тормоза предыдущего ти­па. При заднем ходе обе колодки рабо­тают как вторичные, эффективность тормоза существенно снижается. Тор­моз уравновешен при вращении бараба­на в обоих направлениях. Стабильность тормоза при переднем ходе недостаточ­ная. Тормозной механизм более чув­ствителен к уменьшению коэффициента трения, чем тормоз предыдущего типа. Тормоза с равными приводными сила­ми и с разнесенными опорами часто устанавливают на передних колесах ав­томобилей, а на их задних колесах — тормоза с равными приводными силами и односторонними опорами колодок. Такое сочетание позволяет получить большую тормозную силу на передних колесах, чем на задних, соответственно нормальным реакциям на эти колеса (автомобили ГАЗ-66, ГАЗ-24 «Волга», ЗАЗ-968 «Запорожец»).

На некоторых автомобилях приме­няются тормоза, приводимые в работу двумя клиновыми разжимными меха­низмами. В них приводные силы, дей­ствующие на каждую из колодок, пере­даются от одного из клиньев, а опорой колодок служат неподвижные упоры. При переднем и заднем ходе обе ко­лодки работают как первичные, так же как у тормоза, выполненного по схеме (рис. 1,б), при переднем ходе.

На схеме (рис. 1, в) показан тормоз с дополнительной приводной силой, со­здаваемой трением колодок, и одной общей для обеих колодок опорой (сервотормоз). Соединенные шарниром 6 передняя 7 и задняя 5 колодки прижи­маются стяжными пружинами к непо­движному опорному пальцу 3. Тормоз приводится в действие гидроцилиндром 4. При торможении поршни гидроци­линдра 4 перемещают колодки и между верхними концами колодок и опорой появляется зазор. Колодки прижимают­ся к вращающемуся барабану, захваты­ваются им и поворачиваются до упора верхнего конца задней колодки в палец 3. После этого колодка 7 работает как первичная, а ее опорой служит нижний конец задней колодки. Вследствие тре­ния от колодки 7 на колодку 5 передает­ся сила R. Задняя колодка 5, опираясь на палец 3, также работает как первич­ная, а момент силы R, совпадающий по направлению с моментом приводной силы p₂, значительно увеличивает при­жатие колодки 5 к барабану.

Таким образом, в рассмотренном тормозе обе колодки работают как пер­вичные, а приводная сила, действующая на заднюю колодку, создается также си­лой трения, передающейся от передней колодки. Тормоза такого типа назы­ваются тормозами с самоусилением или серводействием. Тормоз с серводействием значительно эффективнее в рабо­те, чем каждый из рассмотренных выше типов тормозов. Эффективность его действия при заднем ходе такая же, как при переднем, но роли колодок меняют­ся. Существенными недостатками этого тормоза являются его большая неурав­новешенность, резкость действия и низ­кая стабильность.

На (рис. 1, г) показана схема тормоз­ного механизма, приводимого в работу разжимным кулаком 8 при его поворо­те. Кулак выполнен так, что обе колод­ки перемещаются вокруг односторонних опор одинаково. Приводные силы в та­ком тормозе не равны: Р₁ > Р₂. Одина­ковое перемещение колодок создает одинаковые реакции N₁ и N₂, а также силы t_i и Т₂, т. е. обеспечивает уравно­вешенность тормозного механизма. Эф­фективность тормоза одинакова при переднем и заднем ходе. Она несколько меньшая, чем у тормоза, выполненного по схеме (рис. 1, а). Стабильность та­кого тормозного механизма высокая. Подобные тормоза применяются на автомобилях с полной массой свыше 8 т (ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, МАЗ-5335 и др.).