Практическое занятие №4. Барабанные тормозные механизмы.

Цель работы - изучение и оценка рабочего процесса барабанных тормозных механизмов автомобилей.

1. Силы, действующие на колодку барабанного тормозного механизма (рис.1.1)

Рис.1.1. Схема сил, действующих на колодку.

Колодка 1 с элементарной площадкой 2, элементарный угол обхвата которой прижимается к тормозному барабану (на рис. не показан) силой Р. Со стороны барабана на площадку 2 действует сила нормального давления.

где р - давление на элементарную площадку dF;

в - ширина накладки;

r_в - радиус барабана;

b - угловая координата элементарной площадки.

Элементарная сила трения, вызываемая силой dP_n

Элементарный момент трения силы dP_t

Т ормозной момент, создаваемый колодкой

При синусоидальном законе распределения давления по длине накладки Р=Р_мах ·sinb тормозной момент определяется по зависимости

В расчетах, как правило, принимают распределение давления по длине накладки равномерным, т.е. Р=const.

В связи с этим при равномерном распределении давления тормозной момент определяют по зависимости

где b₀=b₂-b₁, рад – угол обхвата накладки.

b₀=90°…120°

Равнодействующая сил трения Р_t⁰, отстоящая от геометрического центра колодок на величину приведенного радиуса r, приводится к радиусу тормозного барабана и находится коэффициент К₀ из условия равенства моментов трения на колодках и расчетного

где Р_t - сила трения, действующая на колодку на радиусе r_б.

Обозначив

,

имеем Р_0t =Р_tК₀ и соответственно Р_0п=Р_пК₀.

К оэффициент К₀ может быть определен по графику (рис.1.2.)

Рис.1.2. График К₀=¦(b₀)

2. Оценка барабанных колодочных механизмов.

При анализе силового взаимодействия тормозных колодок с тормозным барабаном принимаются допущения:

- накладки расположены симметрично горизонтальной оси;

- равнодействующие элементарных нормальных сил проходят через центр тормозного механизма.

При этом колодку, которая моментом трения прижимается к тормозному барабану, называют активной, а колодку которая моментом трения отжимается от тормозного барабана- пассивной.

2.1. Тормозной механизм с равными приводными силами и односторонним расположением опор (рис.2.1.)

Рис.2.1. Схема и статическая характеристика тормозного механизма.

На схеме

Р_I=P_II=P -приводные силы;

Р_IП,Р_IIП -равнодействующие нормальных сил, действующих со стороны тормозного барабана на тормозные колодки;

R_IX,R_IIX,R_IY,R_IIY – реакции опор;

Р_It,P_IIt-силы трения, действующие на колодки.

Для активной колодки сумма моментов сил относительно точки А опоры колодки

Решая это уравнение относительно Р_1t, учитывая ,что Р_1t=m·Р_IП, имеем

М омент трения, создаваемый активной колодкой и тормозной механизм заклинивается.

Е сли К_о·а=m·r_б , то

Для пассивной колодки сумма моментов сил относительно точки опоры колодки определяется уравнением

Момент трения создаваемый пассивной колодкой

С уммарный тормозной момент обеих колодок

Р еакции опор:

активной колодки

п ассивной колодки

В виду малого различия а и r_б можно, с целью упрощения, полагать а=r_б . Кроме того, будем считать К₀ =1 и m=0.35. Тогда оценить тормозной механизм можно по следующим параметрам:

- отношению тормозных моментов, создаваемых активной и пассивной колодками

Учитывая вышеуказанные допущения, будем иметь

Э то свидетельствует о том, что активная колодка обеспечивает примерно в 2 раза больший тормозной момент в сравнении с пассивной, что приводит к ускоренному ее изнашиванию.

Для выравнивания износа накладок колодок выравнивают давление их путем уменьшения длины активной части пассивной накладки (ГАЗ-53).

Для указанного тормозного механизма эффективность торможения одинакова при движении вперед и назад, а статическая характеристика нелинейна, что свидетельствует о недостаточной стабильности.

Вследствие неуравновешенности Р_IП >< Р_IIП и Р_It >< Р_IIt и при торможении на подшипники ступицы колеса действует дополнительная нагрузка. Коэффициент тормозной эффективности (при допущениях)