Расчет тормозного момента – , , — 400

8. Определение необходимого значения тормозного момента и выбор тормоза.

Тормозной момент определяется но формуле:

Mт  Мдв*К ,

где К — коэффициент запаса торможения, принимаемый согласно Правилам Ростехнадзора равным: для легкого режима работы — 1,5; для среднего — 1,75 и для тяжелого — 2,0.

Мдв – момент движущих сил; в нашем случае тормоз установлен на валу двигателя, поэтому Мдв равен моменту на валу двигателя

Мдв = Мб / (uр* ηл ) ,

где Мб — момент на барабане, Мб = Sк * Dср /2 = 13,6*0,273/2 = 1,856 кН*м

Мдв = 1856 /(10*0,89) = 208,5 Н*м

Mт  208,5* 1,75 = 364,9 Н*м

По таблице 7 принимаем колодочный тормоз с электрогидравлическим толкателем переменного тока ТКТГ — 300, имеющий тормозной момент Mт = 800 Н*м > 364,9 Н*м, диаметр тормозного шкива Dт = 300 мм и гидротолкатель Т-45, ширина тормозного шкива В

т = 145 мм.

Выбранный тормоз необходимо проверить по удельному давлению на тормозной шкив.

Нормальное давление колодки на шкив равно

N= Mт /(f* Dт ) ,

где f — коэффициент трения; f=0,35 для тормозная асбестовой ленты по чугуну и стали; f= 0,42 для вальцованная ленты по чугуну и стали.

N = 364,9/(0,35*0,3) = 3475 Н

Удельное давление между колодкой и шкивом

p= N/F ,

где F — расчетная площадь соприкосновения колодки со шкивом,

F = π Dт *B*(β*π/180) ,

где: В — ширина колодки, В=Вт — (5…10 ) мм — для обеспечения полного контакта между колодкой и шкивом;

В

т – ширина тормозного шкива (табл. 8,9), для ТКТГ-300 Вт = 145 мм ;

β — угол обхвата шкива колодкой в градусах, β = 70° в тормозах конструкции ВНИИПТМАШ.

F = 3,14* 300*140*(70*3,14/180) = 161040,1 мм2 ;

p=3475 / 161040,1 = 0,021 Н/мм2 = 0,021 МПа

Допускаемая величина давления в колодочных тормозах рассматриваемого типа составляет 0,6 МПа, следовательно, выбранный тормоз обладает требуемой работоспособностью.

По полученным размерам необходимо вычертить схему механизма и подготовиться к ответу на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Из каких элементов состоит механизм подъёма груза с электрореверсивной лебёдкой, и от каких параметров зависит грузоподъёмность и скорость подъёма груза?

  2. Что входит в понятие «режим работы» грузоподъёмного механизма?

  3. Для чего применяется полиспаст, и как определяется кратность полиспаста, вес и скорость груза?

  4. По каким исходным данным и в каком порядке выбирается типоразмер стального каната?

  5. Как определяются диаметр и длина барабана лебёдки?

  6. В каком порядке выбирается электродвигатель лебёдки? Что такое «ПВ%» в каталоге на двигатели, и почему мощность двигателя зависит от ПВ%?

  7. В каком порядке выбирается стандартный редуктор и как передаточное отношение редуктора влияет на грузоподъёмность и на скорость подъёма груза?

  8. Как определяется передаточное число зубчатой передачи и двухступенчатого редуктора?

  9. В каком порядке выбирается тормоз лебёдки и как он работает?

Приложение

Таблица 2

ГОСТ 2688-66. Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6Х 19 (1+6+6/6)+1 о.с.(органический сердечник)

Диаметр каната, мм

Площадь поперечного сечения проволок, мм2

Масса 100м смазанного каната, кг

Маркировочная группа, Н/мм2

160

170

180

190

Разрывное усилие каната не менее, Н

4,2

4,6

5,0

5,4

6,8

8,1

8,8

9,5

11,5

12,5

13,5

15,0

16,5

17,5

19,5

21,0

22,0

24,0

25,0

27,5

30,5

7,01

8,41

10,02

11,89

17,85

26,18

31,19

36,69

51,68

58,69

64,05

86,27

104,56

114,56

143,63

174,78

184,50

226,46

289,16

288,68

349,68

6,54

7,78

9,35

11,00

16,65

24,42

29,40

34.23

48,22

54,75

59,76

80,50

97,50

106,80

134,00

163,10

172,10

205,70

223,10

267,40

326,20

9560

11400

18600

16100

24200

35500

42400

49900

70250

79800

87050

117000

141500

195000

155650

237700

250500

299800

325000

389500

475000

10100

12100

14400

17100

25700

37800

45000

52900

74650

84700

92500

124500

150500

165350

207000

255500

266000

318500

345500

418500

504500

10700

12800

15300

18100

27200

40000

47600

56100

79050

89600

97950

131500

159590

175100

219500

267400

282000

337250

365500

438500

534500

11300

13600

16100

19100

28800

42200

50300

59200

83450

94700

103450

138500

168500

184800

231500

282250

297500

356000

385500

462500

664000

Таблица 3

ГОСТ 3071-66. Канат двойной свивки типа ТК, конструкции 6х37 (1+6+12+18) + 1 о.с.

Диаметр каната, мм

Площадь поперечного сечения проволок, мм2

Масса 100м смазанного каната, кг

Маркировочная группа, Н/мм2

160

170

180

190

Разрывное усилие каната не менее, Н

1,8

5,2

5,7

6,1

6,7

7,4

8,0

8,7

11,0

13,0

15,5

17,5

19,5

22,0

24,0

26,0

28,5

30,5

32,5

35,0

37,0

8,44

10,03

11,79

13,68

16,76

20,16

23,97

27,97

43,51

62,83

85,27

111,67

141,19

175,23

211,98

253,04

294,59

343,20

392,22

447,78

505,56

7,93

9,42

11,07

12,85

15,74

18,93

22,51

26,27

40,86

59,00

80,27

104,80

132,60

164,60

190,10

237,70

266,70

322,80

368,40

420,60

474,80

10000

13900

15400

17800

21900

26400

31400

36500

57000

82400

111500

146000

184500

229300

277500

331500

386000

450000

514500

624000

711000

11700

13900

16400

19200

23200

28000

33300

38900

50600

87300

118500

155000

196300

243500

295000

352300

410000

478000

546500

624500

701000

12300

11700

17800

20100

24600

28600

35300

41200

64200

92600

125500

164500

208000

258000

312500

373000

434500

506000

578500

660500

746000

13100

15500

18300

21200

26000

31100

37300

43500

67700

97500

132500

173500

219500

27250

370000

391000

458500

524500

610500

690500

787500

Таблица 4

Электродвигатели крановые асинхронные (для кратковременного – повторного режима работы) серии МТ и МТК

Вели-чина

Тип

15% ПВ

25% ПВ

40 % ПВ

L, мм

В, мм

кВт

об/мин

кВт

об/мин

кВт

об/мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

С фазовым ротором МТ

I

МТ-11-6

МТ–12-6

2,6

4,2

800

870

2,2

3,5

890

900

1,8

2,8

915

930

592

647

151

151

II

МТ-21-6

МТ–22-6

6,0

9,0

930

955

5,0

7,5

945

950

4,0

6,0

955

960

682

735

172

172

III

МТ-31-6

МТ–31-8

13,2

9,0

945

735

11,0

7,5

955

705

8,8

6,0

965

715

766

766

193

193

IV

МТ-41-8

МТ–42-8

13,2

19,2

765

715

11,0

16,0

715

720

8,8

12,8

720

725

835

915

230

230

V

МТ-51-8

МТ–52-8

26,5

38,0

720

725

22

30

725

720

17,5

24,0

730

735

975

1056

250

250

VI

МТ-61-10

МТ–62-10

МТ-63-10

36

55

72

563

568

573

30

45

60

570

574

577

24

36

48

574

578

582

1152

1252

1347

320

320

320

VII

МТ-71-10

МТ–72-10

МТ-73-10

96

120

159

579

581

582

80

100

125

583

584

585

64

80

100

586

587

588

1423

1493

1573

383

383

383

С короткозамкнутым ротором МТК

I

МТК-11-6

МТК–12-6

2,7

4,0

837

852

2,2

3,5

883

875

1,8

2,8

910

907

470

525

151

151

II

МТК-21-6

МТК–22-6

6,2

9,0

880

880

5,0

7,5

910

905

4,2

6,3

925

922

558

611

172

172

III

МТК-31-6

МТК–31-8

13,5

9,3

896

657

11,0

7,5

920

682

9,5

6,5

930

693

650

650

193

193

IV

МТК-41-6

МТК–42-8

13,5

19,5

665

667

11

16

685

685

9,5

13,0

695

700

691

771

230

230

V

МТК-51-8

МТК–52-8

26,5

33,5

625

681

22

28

692

695

17

20

705

708

819

899

255

255

Таблица 5

Редукторы типа РЦД

Таблица 6

Редукторы типа РЦД. Основные и габаритные размеры, мм

Типоразмер редуктора

Межосевые расстояния

Н

L

Масса, кг

(без масла)

Ас

Аб

Ат

РЦД -175

РЦД -250

РЦД -350

РЦД -400

РЦД -500

РЦД -600

РЦД -650

РЦД -750

РЦД -850

175

250

350

400

500

600

650

750

850

100

150

200

250

300

350

400

450

500

75

100

150

150

200

250

250

300

350

220

315

410

510

600

705

800

895

1000

400

520

700

800

985

1150

1255

1425

1595

45

87

160

250

380

640

835

1170

1545

Таблица 7

Основные параметры и габаритные размеры колодочного тормоза с электрогидравлическим толкателем переменного тока

Тип тормоза

Тормозной момент, Н*м

Тип гидротолкателя

Диаметр шкива Дт мм

Масса тормоза с толкателем, кг

ТКТГ-200

ТКТГ-300

ТКТГ-400

ТКТГ-500

ТКТГ-600

ТКТГ-700

ТКТГ-800

300

800

1500

2500

5000

8000

12500

Т-15

Т-45

Т-75

Т-75

Т-160

Т-160

Т-160

200

300

400

500

600

700

800

40

100

178

252

484

605

840

Таблица 8

Тормозные шкивы-полумуфты. Размеры, мм

Поверхность трения шкива

Д

Д1

d

d1

Число пальцев

Диаметр, Дт

Ширина, Вт

200

300

400

500

600

95

145

185

210

215

185

280

370

470

570

110

190

250

290

490

49,5

69,5

89,5

89,5

89,5

20

20

35

37

49

4

6

6

8

8

Таблица 9

Тормозные шкивы соединяемые с зубчатыми муфтами. Размеры, мм

Поверхность трения шкива

Д

Д1

d

d1

Число болтов

Диаметр, Дт

Ширина, Вт

200

300

400

500

600

95

145

185

205

250

180

273

370

465

565

160

185

215

245

254

35

55

75

95

13

17

17

21

21

6

6

6

8

8

studfile.net

9 Расчет дискового тормоза

9.1 Необходимый тормозной момент

В проектируемом прессе применяем дисковый тормоз со вставками:

(9.1)

где т =1,65 – коэффициент запаса тормозного момента;

Iв – момент инерции включаемых деталей привода приведенный а валу тормоза;

nт – частота вращения вала тормоза;

пх — частота ходов ползуна;

т =10º – угол поворота главного вала за период торможения.

Полученный момент Мт подставляем в уравнение несущей способности тормоза.

(9.2)

где  — коэффициент трения фрикционных элементов муфты т = 0,44;

qт – допускаемое рабочее давление на поверхности фрикционных материалов тормоза, q = 0,6 МПа ;

m – число поверхностей трения в тормозе, m = 2;

Rср – средний радиус трения диска;

F – площадь трения одной поверхности тормоза.

Определяем средний радиус тормоза.

, (9.3)

м.

Тогда площадь одной поверхности трения

, (9.4)

Выбираем овальную вставку с размерами hв = 20 мм, lв = 75, Вв = 40 мм,

rв = 20 мм, Fв = 22,5 см2.

Определяем количество вставок.

, (9.5)

Принимаем

9.2 Расчет тормозных пружин

Суммарное усилие тормозных пружин определяем по формуле:

(9.6)

где  — коэффициент запаса;

qт – допускаемое напряжение на поверхности фрикционных материалов, (q=0,6 МПа)

F – площадь одной поверхности трения.

Рабочее усилие одной пружины

, (9.7)

.

Величина расчетного усилия может быть определена по зависимости:

, (9.8)

.

Величина ресурса на износ определяется по тем же зависимостям, что и для муфты (8.11 – 8.13):

мм.

мм.

мм.

Определяем диаметр проволоки пружины по формуле (8.18):

мм.

Принимаем мм.

Число витков тормозной пружины определяется по формуле

(9.9)

.

Принимаем число витков .

Максимальное значение деформации.

, (9.10)

мм.

Длина пружины при соприкосновении витков

, (9.11)

мм.

Длина пружины в свободном состоянии.

(9.12)

где t – шаг навивки.

Шаг навивки определяется по формуле.

, (9.13)

.

.

Расчетная длина пружины.

, (9.14)

мм.

Длина пружины при рабочем усилии по зависимостям (8.26, 8.27):

мм.

мм.

Рисунок 9.1 — График жесткости пружины тормоза

ВЫВОДЫ

1 В данной работе разработана кинематическая схема однокривошипного открытого пресса простого действия номинальным усилием 400 кН для разделительных операций листовой штамповки, параметры которого соответствуют требованиям задания.

2 Определены основные параметры пресса. В качестве главного исполнительного механизма используем эксцентриковый вал. Разработана конструкция маховика, приведены графики изменения перемещения, скорости и ускорения ползуна в зависимости от угла поворота кривошипа.

3 Проведен энергетический расчет пресса. Построены графики усилия деформации и жесткости машины, а также нагрузочный график. Путем подсчета последнего определили работу технологической операции 4455 Дж.

4 Определена мощность электродвигателя N= 30 кВт. Расчетный коэффициент энергоемкости 7,5 меньше 15,07.Это говорит о выборе оптимального в энергетическом аспекте электрооборудования, что важно в вопросе промышленного энергосбережения.

6 Также построен график допускаемых нагрузок на ползуне по прочности основных деталей пресса, который показывает что главный вал имеет достаточный запас прочности, что говорит о правильности выбранных размеров.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1 Энергетический расчет кривошипного оборудования: Учебно-метод. пособие/Под ред. Ю.А. Плеснецова. –Харьков: НТУ «ХПИ», 2006. -79с. Русс. язык.

2 Конспект лекций по дисциплине «Кривошипные машины для ОМД». Лектор: Ю.А. Плеснецов.

studfile.net

14.4. Расчет тормозных приводов

Как уже было указано выше, механический привод всегда используется в качестве привода стояночной тормозной системы.

При проектировании механического привода необходимо стремиться к тому, чтобы его элементы обладали высокой жесткостью и работали на растяжение. Передаточные числа и ходы перемещений механического привода определяют на основании его кинематического анализа, что не представляет трудностей.

Статический расчет гидравлического тормозного привода без усилителя сводится к определению диаметров колесных (рабочих) и главного цилиндра с целью обеспечения необходимых приводных сил тормозных механизмов при допустимых усилии на педали и ее ходе.

Диаметр рабочего цилиндра определяют исходя из необходимой приводной силы и заданного максимального давления жидкости в магистрали:

. (14.18)

Диаметр главного цилиндра обычно незначительно отличается от диаметра рабочего цилиндра.

Усилие на педали рассчитывают по формуле:

, (14.19)

где a и b – плечи педали.

Допустимое усилие на тормозной педали легковых автомобилей – [] =300 Н; грузовых – [] =700 Н.

Ход тормозной педали зависит от числа тормозных механизмов и передаточного числа привода.

Применительно к двухосному автомобилю полный ход тормозной педали при гидроприводе можно определить по формуле:

, (14.20)

где и– диаметры рабочих цилиндров тормозных механизмов передних и задних колес соответственно;,,,– перемещения поршней тормозных цилиндров под действием приводных сил;– коэффициент объемного расширения резиновых деталей гидравлического привода;– свободный ход тормозной педали, зависящий от зазора между толкателем и поршнем главного цилиндра.

Полный ход педали не должен превышать – [] = 150 мм для легковых автомобилей и [] = 180 мм – для грузовых.

Если усилие на тормозной педали > 500 Н, в привод необходимо устанавливать усилитель. Усилие на штоке главного тормозного цилиндра в этом случае будет определяться аналогично гидроприводу сцепления.

Задача динамического расчета тормозного гидропривода заключается в определении параметров и характеристик привода, которые обеспечили бы требуемое быстродействие и качество переходных процес­сов: площадь сечения и длина трубо­проводов, расходные характеристики входящих в привод элементов, давление и меха­нические свойства тормозной жидко­сти, характеристики колебательных процессов жидкости и элементов при­вода и др.

При проектном расчете пневматического тормозного привода задаются рабочие характеристики пневмоаппаратов, т.е. входные сигналы, поступающие на пневмоаппараты, и соответствующие им выход­ные величины (давление, сила, пере­мещение). При этом требуется определить основ­ные конструктивные параметры проек­тируемого пневмоаппарата, обеспечивающие заданные рабочие характеристики. Мо­гут также задаваться дополнительные условия и ограничения, например мак­симальные сила и перемещение тор­мозной педали, допустимая зона не­чувствительности пневмоаппарата.

Так, например, при проектном расчете тормозного крана выбирается его схема, и рассчитываются основные конструк­тивные параметры, обусловливающие статические характеристики: диаметр следящего поршня или диафрагмы, жесткость и предварительный натяг следящей пружины, передаточное отношение педального привода, мак­симальное укорочение следящей пружины.

При этом должно быть за­дано: максимальное перемещение пе­дали; максимальное усилие, прилагаемое к педали; максимальное дав­ление воздуха в ресивере; зона нечувствительности тормозного крана. Пропускная способ­ность тормозного крана (площадь проходных сечений, диаметр клапа­на) определяется динамическим рас­четом.

Принципиальная схема пневмопривода тормозных механизмов с равными перемещениями колодок показана на рисунке.

Момент на валу разжимного кулака рассчитывают после определения необходимых приводных сил на колодках тормозного механизма:

, (14.21)

где – расстояние от оси вала разжимного кулака до линии действия приводной силы.

Необходимое усилие на штоке тормозной камеры можно определить по формуле:

, (14.22)

где – расстояние от оси вала разжимного кулака до оси штока тормозной камеры.

Давление воздуха в тормозной камере при торможении рассчитывают по формуле:

, (14.23)

где – активная площадь диафрагмы тормозной камеры.

Усилие на поршне тормозного крана зависит от давления воздуха, поступающего в полость крана из ресивера и усилия пружины, действующей на стакан крана:

, (14.24)

Таким образом, усилие на тормозной педали можно определить по формуле:

, (14.25)

где a и b – плечи педали.

Под динамическим расчетом пневматического тормозного привода понима­ется определение характера измене­ния во времени давления воздуха в исполнительных органах и следящих аппаратах при резком перемещении тормозной педали. Полученные зави­симости называются динамическими характеристиками тормозного приво­да и позволяют определить его быст­родействие, синхронность работы и др.

studfile.net

4 Расчет и выбор тормозного устройства

Целью данного расчета является определение тормозного момента и выбор по нему типа тормоза, а также проверка по допустимой потере мощности выбранного тормоза.

Исходными данными являются технические данные механизма подъёма мостового крана п. 3 и технические данные выбранного электродвигателя, грузоподъемных машинах тормоз является важнейшим элементом, обеспечивающим безопасность эксплуатации, поэтому наиболее важные условия выбора, установки и функционирования тормозов регламентированы действующими правилами безопасной эксплуатации кранов утвержденных, Госгортехнадзором. В соответствии с этим каждый подъемный механизм грузоподъемной машины должен снабжаться нормально замкнутым тормозом, расположенным на таком участке кинематической схемы, который имеет неразъемную, под нагрузкой связь с выходным валом передаточного механизма. Подъемные механизмы, которые служат для передвижения жидкого металла, должны иметь два нормально замкнутых независимых тормоза. При этом наличие в кинематической цепи двух тормозов обязательно для двух двигательных механизмов, при аварийном механическом отключении одного из двигателей.

Основным параметром тормоза является гарантированно развиваемый им тормозной момент. Тормозной момент определяется усилием на измерительном рычаге, при котором начинается проскальзывание шкива или дисков тормоза. Согласно правилам Госгортехнадзора, каждый из установленных на механизме механических тормозов должен удерживать груз, составляющий 125% номинального, при его остановке только с помощью этого тормоза.

4.1 Определяем расчетный момент тормоза, Нм:

Мтр = (17)

где Qн — номинальная грузоподъемность, т;

vн — номинальная скорость подъема, м/с;

нагр — КПД механизма для номинальной нагрузки;

nнт — номинальная частота вращения тормозного шки- ва, соответствующая скорости Vн , об/мин.

Мтр = 5*0,07*94000*0,84/970 = 455,8 Нм.

4.2 Определяем тормозной момент с учетом режимов работы механизма подъема, Нм:

Мт=kзт∙Мтр (18)

где kзт — коэффициент запаса тормоза 1 таблица 2 — 1. Для двойного тормоза и режима работы С, kзт = 1,25.

Мт = 1,25 ∙455,8= 569,7 Нм.

4.3 Выбираю тормозной электромагнит переменного тока серии КМТ 4А имеющего следующие технические дан — ные:

Данные тормоза:

диаметр шкива, мм (м) 400 (0,4)

тормозной момент, Нм 1300

Данные электромагнита:

тяговое усилие, 700 Н

масса якоря, 24 кг

максимальный ход, 50 мм

допустимое число включений в час 300

время включения, сек 0,2

время отключения, сек 0,25

полная мощность, В*А:

при включении 38000

во включенном состоянии 1900

потребляемая мощность, Вт 400

4.4 Определяем допустимую мощность потерь на трение, Вт:

Рдоп = 360 * D * (10 * D + 1), (19)

где D — диаметр тормозного шкива, м.

Рдоп = 360 * 0,4 * (10 * 0,4 + 1) = 720 Вт.

4.5 Действительная мощность потерь при торможении, Вт:

Р =

где GDобщ2 — суммарный маховый момент всех элементов, кг*м2;

nн — номинальная частота вращения, об/мин;

Nт — число торможений в час;

D — диапазон регулирования, характеризующий с какой скорости начинается торможение;

Мт — номинальный момент тормоза, Нм;

Мс.max— наибольший момент статической нагрузки, Нм.

Р = =186 Вт.

4.6 Проверяем выбранный тормоз на выполнение условия выбора по тепловому режиму:

Рдоп = 720 Вт  186 Вт = Р

Условие выполняется, поэтому окончательно выбираем тормоз КМТ 4А.

studfile.net

4 Расчет тормозной системы Расчет тормозной динамики

В качестве исходных данных взяты технические характеристики автомобиля БМВ 750 (таблица 4.1).

Таблица 4. 1 — Техническая характеристика автомобиля БМВ 750

Параметр

Значение

Высота, мм

1478

Колесная база, мм

3070

Размер шин

245/50R18

Снаряженная масса, кг

1945

Полная масса, кг

2575

Расчет нормальных реакций на колесах автомобиля при его торможении

Рисунок 4.1 – Силы, вызывающие перераспределение нормальных реакций при торможении автомобиля

Реакции дороги на передний и задний мосты автомобиля.

(1) (2)

Распределение нагрузки между мостами ( передний / задний ) снаряженного автомобиля принимаем равным 53/47, для груженого – 43/57.

1) Определим нагрузки на мосты:

для снаряженного состояния:

— нагрузка, приходящаяся на передний мост;

— нагрузка, приходящаяся на задний мост;

— вес автомобиля.

для груженого состояния:

— нагрузка, приходящаяся на передний мост;

— нагрузка, приходящаяся на задний мост;

— вес автомобиля.

2) Рассчитаем удельные нагрузки на задний мост:

— для снаряженного состояния;

— для груженого состояния.

3) Определим высоту центра масс автомобиля:

для снаряженного состояния:

мм -высота центра масс;

— удельная высота центра масс.

для груженого состояния:

мм -высота центра масс;

— удельная высота центра масс.

4) Рассчитаем реакции дороги на передний и задний мосты автомобиля при подстановки в (1) и (2) указанных выше зависимостей в снаряженном и груженном состоянии:

;- на переднем колесе;

;- на заднем колесе.

Результаты расчета заносим в таблицу 2.

Расчет тормозных сил и моментов:

1) Расчет идеальных тормозных сил

Идеальные тормозные силы для снаряженного и груженного состояний рассчитаны по формуле:

;- для переднего колеса;

;- для заднего колеса.

2) Расчет тормозных моментов

Идеальные тормозные моменты для снаряженного и груженного состояний рассчитаны по формуле:

;- для переднего колеса;

;- для заднего колеса.

3) Расчет удельных тормозных сил:

;

Результаты расчета заносим в таблицу 4.2

Таблица 4.2 — Реакции дороги, тормозные силы и моменты, действующие на передний и задний мосты снаряженного автомобиля.

Z

Rz1

Rz2

Fт1и

Fт2и

Мт1и

Мт2и

Dт1и

Dт2и

Снаряженное состояние

0

10112,639

8967,812

0

0

0

0

0

0

0,1

10470,891

8609,559

1047,089

860,9559

367,633

302,2816

0,054878

0,04512241

0,2

10829,144

8251,306

2165,829

1650,261

760,4225

579,4067

0,11351

0,08648964

0,3

11187,396

7893,054

3356,219

2367,916

1178,368

831,3754

0,175898

0,12410169

0,4

11545,649

7534,801

4618,259

3013,921

1621,471

1058,187

0,242041

0,15795857

0,5

11903,901

7176,549

5951,951

3588,274

2089,73

1259,843

0,31194

0,18806026

0,6

12262,154

6818,296

7357,292

4090,978

2583,145

1436,342

0,385593

0,21440678

0,7

12620,406

6460,044

8834,284

4522,031

3101,717

1587,685

0,463002

0,23699811

0,8

12978,659

6101,791

10382,93

4881,433

3645,446

1713,871

0,544166

0,25583427

0,9

13336,911

5743,539

12003,22

5169,185

4214,331

1814,901

0,629085

0,27091524

Z

Rz1

Rz2

Fт1и

Fт2и

Мт1и

Мт2и

Dт1и

Dт2и

Груженое состояние

0

11872,553

13388,2

0

0

0

0

0

0

0,1

12361,075

12899,68

1236,107

1289,968

433,9973

452,9076

0,048934

0,05106608

0,2

12849,597

12411,15

2569,919

2482,231

902,2987

871,5112

0,101736

0,09826433

0,3

13338,119

11922,63

4001,436

3576,789

1404,904

1255,811

0,158405

0,14159474

0,4

13826,641

11434,11

5530,656

4573,644

1941,813

1605,806

0,218943

0,18105732

0,5

14315,163

10945,59

7157,581

5472,794

2513,027

1921,498

0,283348

0,21665207

0,6

14803,685

10457,07

8882,211

6274,239

3118,544

2202,885

0,351621

0,24837898

0,7

15292,207

9968,543

10704,54

6977,98

3758,366

2449,969

0,423762

0,27623805

0,8

15780,729

9480,021

12624,58

7584,017

4432,491

2662,748

0,499771

0,3002293

0,9

16269,251

8991,499

14642,33

8092,35

5140,92

2841,224

0,579647

0,3203527

1

16757,773

8502,977

16757,77

8502,977

5883,654

2985,395

0,663392

0,33660827

Произведем построение графиков реакции дороги, тормозных сил и моментов в зависимости от относительного замедления автомобиля на интервале z=0…1.0. (рисунки 4.2…4.).

Рисунок 4.2 — График тормозных сил переднего и заднего мостов снаряженного и груженого состояния автомобиля в зависимости от относительного замедления автомобиля.

Рисунок 4.3 — График тормозных моментов переднего и заднего мостов снаряженного и груженого состояния автомобиля в зависимости от относительного замедления автомобиля.

Расчет удельных тормозных сил по сцеплению колеса с дорогой

Удельные тормозные силы по сцеплению в контакте колеса переднего и зад­него мостов с дорогой рассчитываются по формулам:

Прямые постоянного коэффициента сцепления передней оси

;

Прямые постоянного коэффициента сцепления задней оси

;

Результаты расчета сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 — Удельные тормозные силы переднего и заднего мостов в зависимости от коэффициента сцепления шин с дорогой.

сост.

Снаряженное состояние

Груженое состояние

Dтμiи

Dтμ1и

Dтμ2и

Dтμ1и

Dтμ2и

μ

Dтμ2и

Dтμ1и

Dтμ2и

Dтμ1и

0

0,5

0

1

0

0,5

0

1

0,1

0,0540142

0,063582

0,046134

0,027704

0,047927

0,057787

0,051994

0,03302221

0,2

0,1101358

0,129644

0,090598

0,054405

0,097782

0,117899

0,102053

0,06481473

0,3

0,1684907

0,198336

0,133481

0,080157

0,149684

0,18048

0,150281

0,095445

0,4

0,2292149

0,269816

0,174867

0,10501

0,203762

0,245684

0,196778

0,12497561

0,5

0,2924556

0,344259

0,214832

0,129009

0,260156

0,313679

0,241635

0,15346473

0,6

0,3583726

0,421852

0,253448

0,152199

0,319017

0,38465

0,284937

0,18096651

0,7

0,4271395

0,502799

0,290782

0,174618

0,380511

0,458796

0,326765

0,20753139

0,8

0,4989451

0,587324

0,326898

0,196306

0,44482

0,536335

0,367191

0,23320646

0,9

0,5739955

0,675668

0,361853

0,217297

0,512139

0,617505

0,406285

0,25803568

1

0,6525157

0,768096

0,395703

0,237625

0,582687

0,702566

0,444112

0,28206017

1,1

0,7347519

0,864899

0,4285

0,25732

0,6567

0,791807

0,480733

0,30531844

1,2

0,8209743

0,966394

0,460291

0,276411

0,734442

0,885543

0,516204

0,32784655

Рисунок 4.4 — График удельных тормозных сил снаряженного и груженного состояния

studfile.net

Расчет барабанно-колодочных тормозных механизмов автомобиля ВАЗ-2105

Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Красноярский Государственный Политехнический Университет

Кафедра: «Автомобили и Двигатели»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

Расчет барабанно-колодочных тормозных механизмов

 автомобиля ВАЗ-2105

Выполнил: студент АТ 64-1

Мутовина А.И.

Проверил: Муромцев А. С.

Красноярск 2007

Тормозная система служит для создания и изменения искусственного сопротивления движению АТС с целью быстрой остановки или снижения его скорости. На любых автотранспортных средствах обязательно должно быть установлено не менее трех тормозных систем: рабочая, запасная и стояночная.

Тормозные системы состоят из двух частей: тормозных механизмов и тормозного привода. Тормозной механизм – это устройство, непосредственно создающее искусственное сопротивление движению автомобиля. Тормозной привод представляет собой совокупность устройств, предназначенных для передачи к тормозным механизмами усиления воздействия водителя на педаль или рычаг тормоза.

Задачи расчета.

1. Определение требуемых тормозных моментов на колесах передней и задней осей, обеспечивающих затормаживание АТС с наибольшей эффективностью на сухой дороге с твердым покрытием.

2. Выбор и расчет параметров тормозного механизма, позволяющих получить требуемый тормозной момент.

3. Расчет величин средних удельных давлений на накладки колодок, влияющих на их долговечность, и сравнение с рекомендуемыми.

4. Определение удельной работы трения в тормозном механизме, оказывающей влияние на нагрев тормозного барабана, а следовательно, и износ тормозных накладок.

5. Расчет повышения температуры тормозного барабана при однократном торможении АТС.

6. Определение величин разжимных сил, действующих на колодки тормозного механизма, которые должны обеспечить величину требуемого тормозного момента, и необходимых для проектирования тормозного  привода.

Рис. 1. Тормозной механизм автомобиля ВАЗ-2105.

Тормозной механизм автомобиля ВАЗ-2105: 1 – колесный цилиндр, 2 – рычаг ручного привода колодок, 3 – колодка тормоза, 4 – чашка и опорная стойка колодок, 5 – трос привода стояночного тормоза, 6 – нижняя стяжная пружина, 7 – фрикционная накладка, 8 – эксцентрик регулировки зазора между колодкой и барабаном, 9 – распорная планка, 10 – верхняя стяжная пружина.

Исходные данные: , , , , , , , , .

Требуемые тормозные моменты для каждого колеса соответственно передней  (1) и задней (2) оси:

                           ,                           (1)

                                                 ,                           (2)

где  — вес (сила тяжести) автомобиля,

        и  координаты центра тяжести автомобиля в продольной плоскости,

        — коэффициент сцепления колеса с дорогой ( — сухой асфальтобетон),

        — высота центра тяжести автомобиля,

        — колесный радиус,

        — межосевое расстояние (база) автомобиля.

                 ,

                ,

Выбор параметров тормозного механизма.

Параметры тормозного механизма выбирают в зависимости от радиуса  внутренней рабочей поверхности тормозного барабана, который в свою очередь определяется размерами колеса. Зазор между внутренней поверхностью обода колеса и тормозным барабаном, необходимый для вентиляции тормозного механизма, должен быть не менее .

Диаметр внутренней поверхности обода:

                    ,                    (3)

Рис. 2. Расчетная схема тормозного механизма.

Радиус внутренней поверхности обода:

                                     ,                         (4)

Вычитая из  величину среднего значения зазора , получаем радиус наружной поверхности тормозного барабана:

                            ,                       (5)

Примем толщину обода тормозного барабана , тогда радиус внутренней поверхности барабана:

                             ,                         (6)

Другие параметры тормозного механизма определяются, исходя из :

                                          ,                      (7)

                                                  ,                       (8)

                                                  ,                        (9)

            ,

 

Оценка величины суммарной площади

 тормозных накладок.

Правильность выбора параметров тормозного механизма предварительно оценивают по отношению массы АТС к суммарной площади тормозных накладок.

Суммарная площадь тормозных накладок:

                                 ,                               (10)

где  — ширина тормозной накладки,

 — внутренний радиус тормозного барабана,

 и  — углы обхвата соответственно активной и пассивной колодками в радианах,

                                    ,                 (11)

                                               ,                              (12)

Для легковых автомобилей это отношение находится в пределах .

Расчет средних удельных давлений.

В тормозном механизме с плавающим разжимным устройством (рис.2) среднее удельное давление на накладку активной колодки больше удельного давления на накладку пассивной колодки. Их определяем соответственно из уравнений (13) и (14):

Для тормозного механизма переднего колеса:

Активная колодка:

                          ,                    (13)

,

Пассивная колодка:

                          ,                    (14)

Для тормозного механизма заднего колеса:

Активная колодка:

                          ,                    (15)

,

Пассивная колодка:

                         ,                     (16)

,

Удельные давления ни на одной колодке не превышают допустимых .

Расчет удельной работы трения.

Расчет удельной работы трения в тормозном механизме ведут по уравнению (17) при торможении со скорости . Допустимые величины  составляют .

                               ,                        (17)

где  — начальная скорость торможения,

 — сила тяжести автомобиля,

 — суммарная площадь тормозных накладок,

               ,

Расчет повышения температуры

 тормозного барабана.

Повышение температуры тормозного барабана рассчитываем по уравнению (18). Считаем, что вся кинетическая энергия АТС превращается в тепло, идущее на нагрев всех тормозных барабанов. При однократном торможении АТС со скорости  повышение температуры тормозного барабана не должно превышать .

                              ,                                 (18)

где  — сила тяжести автомобиля,

 — начальная скорость торможения,

 — удельная теплоемкость материала тормозного механизма ( барабан из силумина ),

 — масса тормозного барабана,

 — число затормаживаемых колес.

         ,

Расчет разжимных сил колодок.

Для колодок передних колес:

                        ,                     (19)

,

Для колодок задних колес:

                         ,                    (20)

.

Реализация разжимных сил осуществляют за счет правильного выбора параметров тормозного привода.

vunivere.ru

Расчёт тормозных свойств автомобиля

Торможение — процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвижным относительно дороги.

Тормозные свойства — совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режиме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль надёжно удерживается на месте или имеет необходимые минимальные установившееся скорости при движении под уклон.

Тормозной режим — режим, при котором ко всем или нескольким колёсам подводятся тормозные моменты.

    1. Функциональная схема рабочей тормозной системы

Функциональная схема рабочей тормозной системы автомобиля

Газ 33023 представлена на Рис.

    1. Зависимость тормозного и остановочного пути атс от коэффициента сцепления колёс с дорогой

Тормозной путь — это путь, пройденный автомобилем с момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки.

Остановочный путь — это путь пройденный автомобилем с момента обнаружения водителем препятствия до полной остановки.

Тормозной путь определяется по формуле:

,

где tз — время запаздывания срабатывания привода, tз = 0,05 с;

tн — время нарастания замедления, tн = 0,05 с;

Vа — скорость автомобиля, м/с;

φ — коэффициент сцепления колёс с дорогой;

g — ускорение свободного падения, g = 10 м/с2.

Остановочный путь определяется по формуле:

,

где tР — время реакции водителя, tР = 1.5 с.

Пример расчёта:

При φ = 0,2; Vа = 10 м/с:

St= 10*(0,5+0,5* 0,05)+0,05*102/0,2=26,05 м;

So=10*(1,5+0,05+0,5*0,05)+0,05*102/0,2=32,2 м.

При φ = 0,8; Vа = 10 м/с:

St= 10*(0,7+0,5* 0,05)+0,05*102/0,2=1,94 м;

So=10*(1,5+0,05+0,5*0,05)+0,05*102/0,2=9,44 м;

Дальнейшие расчёты зависимости тормозного и остановочного путей от скорости выполнены с помощью ЭВМ и представлены в таблице.

Таблица 13.Зависимость тормозного и остановочного пути при коэфф. сцепления равном 0,2

Vа

St

So

5

6,775

9,85

10

26,05

32,2

15

57,825

67,05

20

102,1

114,4

25

158,875

174,25

30

228,15

246,6

35

309,925

331,45

40

404,2

428,8

Таблица 14.Зависимость тормозного и остановочного пути при коэфф. сцепления равном 0,8

Vа

St

So

5

1,94

9,44

10

7,00

22,00

15

15,19

37,69

20

26,50

56,50

25

40,94

78,44

30

58,50

103,50

35

79,19

131,69

40

103,00

163,00

    1. Зависимость тормозного и остановочного путей от коэффициента сцепления с дорогой, при заданной скорости

Все формулы для расчета смотри выше.

При скорости Va=110 км/ч:

При φ = 0,2;

St= 30,5*(0,5+0,5* 0,05)+0,05*30,52/0,2= 234,85м;

So=30,5*(1,5+0,07+0,5*0,07)+0,05*30,52/0,2= 280,6м.

При скорости Va=65 км/ч:

При φ = 0,2;

St= 15,2*(0,5+0,5* 0,05)+0,05*15,22/0,2= 58,9м;

So=15,2*(1,5+0,07+0,5*0,07)+0,05*15,22/0,2= 81,7м.

Va, м/с

φ

0,1

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

30,5

Sт, м

464,36

234,85

157,33

118,57

95,31

79,81

68,73

60,43

Sо, м

509,96

280,60

203,08

164,32

141,06

125,56

114,48

106,18

15,2

Sт, м

116,66

58,90

39,65

30,02

24,24

20,39

17,64

15,58

Sо, м

139,46

81,70

62,45

52,82

47,04

43,19

40,44

38,38

Графические зависимости тормозного и остановочного путей от коэффициента сцепления колёс с дорогой изображены на Рис.

studfile.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о