Назначение и виды тормозных механизмов

Тормозной механизм представляет собой устройство, которое предназначено для того, чтобы останавливать транспортные средства, механизмы, или же снижать их скорость. Они собираются из некоторого количества функциональных деталей.

Современные тормозные механизмы подразделяются на барабанные, дисковые, центробежные, пластинчатые, конические, ленточные, колодочные и электрические.

Они используются для того, чтобы осуществлять поглощение инерции движущихся масс или же регулировки скорости. Кроме того, тормозные механизмы используются для того, чтобы изменять скорости отдельных узлов машин, удерживать грузы на весу или опускать их.

 

Колодочный тормоз

Тормозные механизмы

В колодочных тормозах торможение осуществляется за счет того, что специальные колодки надавливают на деталь вращения. Что касается их конструкции, то в ее основу положен так называемый тормозной шкив. Он насажен на тот вал, который требуется затормаживать.

Ленточный тормоз

Эта разновидность механизмов в подавляющем большинстве случаев используется там, где требуется при малых габаритах оказывать значительные тормозные усилия. Кроме того, ленточные тормозы используются в групповых приводах.

Эти механизмы обеспечивают торможение за счет того, что тормозной шкив обхватывается специальной стальной лентой. На ее поверхности располагаются обкладки, изготовленные из различных фрикционных материалов.

Пластинчатый тормоз

В тормозных механизмах которые характеризуются осевым нажатием, то усилие, которое необходимо для получения тормозного момента, действует вдоль оси тормозного вала. Конические и дисковые тормоза относятся именно к этой категории.

Особенностью дисковых (пластинчатых) тормозов с осевым нажатием является то, что их поверхность трения располагается на торце. Для того чтобы уменьшить удельное и осевое давление, в таких тормозах предусматривается установка нескольких дисков. С валом и тормозным кожухом они связаны поочерёдно.

Фиксация ряда дисков пластинчатых тормозах осуществляется в неподвижных корпусах, на шпонках, со скольжением. При этом второй ряд дисков с тормозным валом связан точно таким же образом. Когда обе группы дисков сжимаются силой, то между ними за счет возникновения силы трения создается тормозной момент.

Конический тормоз

Основными элементами конического тормоза являются неподвижный и подвижный конуса. При этом к неподвижному подвижный прижимается за счет осевого усилия, и благодаря тому, что в ходе этого процесса создается сила трения, на образующей конической поверхности возникает тормозной момент.

Центробежный тормоз

В технике центробежные тормозные механизмы получили наиболее широкое распространение в качестве регуляторов скорости. Принцип работы этих устройств состоит в том, что как только увеличивается скорость вращения тормозного вала, сразу же начинает расти такая характеристика, как центробежная сила масс деталей

тормозного механизма. На неподвижную часть тормоза оказывается повышенное давление, благодаря чему увеличивается сила трения и, соответственно, тормозной момент. Наиболее распространенным местом установки центробежного тормоза является быстроходный вал какого либо механизма.

Дисковые автомобильные тормоза

Дисковые тормозные механизмы на современных автомобилях используются чрезвычайно широко, поскольку они имеют немало существенных преимуществ перед барабанными системами.

Дисковые тормоза имеют плоские рабочие поверхности, а что касается тех сил, которые сжимают колодки, то они направлены строго перпендикулярно к поверхности диска (а точнее – плоскости его вращения). Поскольку колодки к диску прижимаются равномерно, то возникает сила трения и тормозное усилие.

Барабанные автомобильные тормоза

Чаще всего автомобильные тормоза этого типа монтируются на задних колесах легкового автотранспорта. Это позволяет использовать их как в качестве основных тормозных механизмов, так и в качестве тормозных механизмов стояночных.

В барабанных тормозных механизмах основными элементами конструкции являются колодки и барабан. Колодки прижимаются к барабану, и именно за счет этого возникает тормозное усилие.

Электрические тормоза

Они используются чаще всего в небольших металлорежущих станках, а в основу их действия положено торможение электрическим двигателем. Суть в том, что когда он отключается, то на его статорную обмотку подается постоянный ток, и за сует этого производится торможение тех деталей оборудования, которые продолжают вращаться по инерции. Помимо технологического оборудования электрическими тормозами оснащаются также отдельные модели электропоездов, тепловозов и электровозов. Одной из разновидностей электрических тормозов является тормоз магниторельсовый.

 

 

 

Тормозные механизмы автомобилей.

Тормозные механизмы



Тормозной механизм – устройство, непосредственно предназначенное для создания или изменения принудительного сопротивления движению автотранспортного средства.

В тормозных системах автомобилей в качестве тормозных механизмов наиболее часто используют фрикционные устройства, в которых искусственное сопротивление движению создается за счет сил трения между вращающимися деталями, связанными с колесом, и неподвижными деталями, связанными с ходовой частью, агрегатами трансмиссии или несущей системой автомобиля.
Исключение могут составлять вспомогательные тормозные системы, использующие для уменьшения скорости автомобиля естественные силы трения в трансмиссии и двигателе, а также противодавление в выпускной системе двигателя.
В качестве тормозной системы спортивных и гоночных автомобилей иногда применяются устройства, использующие внешние источники энергии, например, парашют. В массовом автомобилестроении такие тормозные системы не применяются.

• по форме вращающихся деталей различают барабанные, дисковые и шкивовые тормозные механизмы;
• по форме трущихся поверхностей — колодочные и ленточные;
• в зависимости от места установки различают колесные и трансмиссионные тормозные механизмы.

В рабочих, стояночных и запасных тормозных системах автомобилей в подавляющем большинстве применяются барабанные и дисковые тормозные механизмы, поскольку они наиболее полно отвечают предъявляемым требованиям – надежность и эффективность, хороший отвод тепла от деталей и узлов, обеспечение плавности торможения и высокий КПД. Используемые в конструкциях многих дорожных и сельскохозяйственных машин ленточные тормозные механизмы, использующие трение между тормозной лентой (или ремнем) и шкивом, на автомобилях применение не нашли.

В барабанных тормозных механизмах (рис. 1) используются силы трения, возникающие между внутренней поверхностью цилиндрического барабана, вращающегося вместе с колесом или подвижным элементом трансмиссии, и тормозными колодками, шарнирно соединяемыми с неподвижными элементами ходовой части, несущей системы или трансмиссии.

В дисковых тормозных механизмах (рис. 2) используются силы трения, возникающие между боковыми поверхностями металлического диска, вращающегося вместе с колесом, и колодками, корпус которых крепится к неподвижным элементам ходовой части. Тормозной привод в обоих механизмах воздействует на тормозные колодки, прижимая их к поверхностям барабана или диска, создавая силу трения требуемой эффективности.

***

Достоинства и недостатки тормозных механизмов

К достоинствам барабанных тормозных механизмов следует отнести более высокую эффективность при одинаковом усилии на исполнительные элементы (колодки) по сравнению с дисковым тормозным механизмом при прочих равных условиях. Это достигается возможностью использования большей площади трения между барабаном и колодками, а также создавать полученной силой трения крутящий момент с бóльшим плечом, равным внутреннему радиусу барабана.

Плечо силы трения, создаваемой дисковым механизмом, меньше наружного диаметра диска, поскольку суммарная сила трения приложена к его боковой поверхности на некотором расстоянии от обода, т. е. смещена к оси колеса. По этой причине, при одинаковой силе трения и габаритах тормозного механизма, барабанные тормоза создают больший тормозящий момент, чем дисковые.

Тормозные колодки барабанных механизмов имеют бóльшую площадь трения, чем колодки дисковых тормозов, поэтому они изнашиваются менее интенсивно. Детали барабанного тормозного механизма лучше защищены от неблагоприятного воздействия внешней среды, поэтом меньше подвержены механическим повреждениям, коррозии и абразивному износу.



Кроме этого, барабанные тормозные механизмы имеют более жесткую конструкцию тормозящего элемента (барабана), благодаря чему он менее подвержен деформации, чем диск. Однако пространственная форма барабана усложняет его балансировку.

Такие качества, как создаваемый эффективный тормозной момент и прочностные достоинства барабана являются основной причиной широкого применения барабанных тормозных механизмов в системах торможения грузовых автомбилей и автобусов. В современных легковых автомобилях их применение ограничено из-за сравнительно большой массы и габаритов.

К достоинствам дисковых тормозных механизмов можно отнести малые габариты и массу, эффективное охлаждение деталей механизма из-за большой площади охлаждения и возможности вентилирования, независимость действия тормозов от износа накладок и возможность работы с малыми зазорами, более равномерное распределение давлений и высокую стабильность работы.
Дисковые тормозные механизмы проще обслуживать. Так, например, замена тормозных колодок дисковых тормозов занимает значительно меньше времени, чем в барабанных тормозных механизмах.

У дисковых тормозов зависимость коэффициента эффективности от коэффициента трения имеет более благоприятный (линейный) характер, чем у барабанных.

Благодаря перечисленным достоинствам дисковые тормозные механизмы в последние годы практически вытеснили барабанные механизмы в конструкциях тормозных систем легковых автомобилей, и все чаще применяются на грузовых автомобилях.

Тем не менее, и тот и другой тип тормозных механизмов может использоваться в конструкции всех типов автомобилей, при этом барабанные тормозные механизмы чаще применяются в тормозных системах грузовых автомобилей, дисковые – в тормозных системах легковых автомобилей.
Встречаются и комбинации таких механизмов на одном автомобиле, например, тормозные механизмы задних колес легкового автомобиля могут быть барабанными, передних колес – дисковыми.

Барабанные тормозные механизмы, размещенные на элементах трансмиссии, нередко используются в стояночных тормозных системах грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности.

***

Элементы тормозных механизмов

Тормозные барабаны могут быть литые, штампованные и комбинированные. Их отливают из чугуна с примесью меди, молибдена, никеля и титана, а также из алюминиевых сплавов. Штампованные барабаны обычно выполняются из листовой стали, при этом имеют внутренний слой из легированного чугуна.

Тормозные диски изготовляют, как правило, из чугуна. Применяют также биметаллические диски, которые выполняют с фрикционным слоем из серого чугуна, размещаемого на алюминиевом или медном основании.

Колодки тормозных механизмов выполняют чаще всего литыми из чугуна или легких сплавов, а также штампованными или сварными. К ним с помощью заклепок или клея крепят тормозные накладки. Колодки стяжными пружинами постоянно прижаты к разжимному устройству.

Тормозные накладки могут быть прессованные или формованные или плетенные. Для накладок используют формованные и прессованные материалы на асбокаучуковой основе (коротковолокнистый асбест, наполнители и связующие материалы — чаще бакелито-формальдегидные смолы), а также металлокерамику.

***

Устройство тормозных механизмов различных марок отечественных автомобилей можно изучить, пройдя по приведенным ниже ссылкам (схемы откроются в отдельном окне браузера):

    Тормозные механизмы автомобилей «ГАЗ» и «ЗИЛ»
        Тормозные механизмы автомобилей «КамАЗ» и «МАЗ»
            Дисковые тормозные механизмы автомобилей «Волга», «Москвич»
                Дисковый тормозной механизм автомобилей «ВАЗ»

***

Назначение и общее устройство рулевого управления



Виды тормозных систем, устройство и принцип действия

Безопасно эксплуатировать автомобили невозможно без наличия в них тормозных систем. Кроме главной задачи (а именно остановки транспортного средства), тормозная система предназначена для незначительного снижения скорости и удерживания машины на месте. В зависимости от назначения, а также для повышения безопасности современный автомобиль имеет несколько таких систем. Также в разных автомобилях тормоза могут иметь свой тип привода. Рассмотрим основные виды тормозных систем, применяемых в автомобилестроении.

Как классифицируются?

Итак, системы делятся на следующие виды. Это рабочая система, запасная, стояночный тормоз, а также вспомогательный.

Под рабочим следует понимать самые основные средства для торможения. С помощью него можно сбросить скорость или же выполнить полную остановку. Система приводится в работу при помощи нажатия педали. Это самая эффективная система, позволяющая затормозить среди всех установленных в авто. Но давайте посмотрим, какие еще виды тормозных систем существуют.

Некоторые модели оснащены запасным тормозом. Эта система действует в случае, если основной рабочий по каким-либо причинам отказал. В большинстве автомобилей роль запасных тормозов выполняет стояночный.

Он в автомобиле применяется для того, чтобы удерживать авто в его положении после полной остановки. Ручной тормоз необходим, чтобы исключить возможность отката машины во время стоянки. Управляют им при помощи рычага с тросовым приводом. Обычно такая система встречается на старых машинах или новых бюджетного класса. В современных моделях (особенно в дорогих автомобилях) появился электронный ручник.

Вспомогательные тормоза устанавливают чаще всего на грузовиках. Они нужны для того, чтобы снизить износ главной системы в процессе длительного нажатия на педаль. Например, можно выделить некоторые виды тормозных систем тракторов и автомобилей. В тракторах в качестве дополнительного тормоза применяется двойной ленточный механизм.

Прицепы также оснащаются подобными системами. Этот механизм называют тормоз наката. Механизм срабатывает, когда прицеп накатывается на автомобиль.

Устройство и принцип действия системы

Рабочий тормоз устроен следующим образом. Он состоит из главного тормозного цилиндра, вакуумного усилителя привода, тормозных механизмов. Последние есть на передних и на задних колесах. Существует два вида приводов тормозных систем. В случае гидравлической тормозной системы в конструкцию включены трубки, внутри которых находится тормозная жидкость. Пневматические тормоза устроены практически так же. Но вместо жидкости в трубках находится воздух.

ГТЦ необходим для того, чтобы создать необходимое давление в гидравлическом приводе, когда водитель нажимает на педаль тормоза.

Усилитель

Он облегчает водителю процесс нажатия на педаль. Элемент создает дополнительное усилие. В большинстве моделей применяют вакуумный усилитель. Есть и гидравлические элементы, но это сейчас большая редкость. Усилитель чаще всего установлен между педалью тормоза и ГТЦ. Какой-либо дополнительной задачи он не несет – просто увеличивает силу нажатия на педаль.

Вакуумный усилитель

Это устройство работает на принципах перепадов давления в камерах. Камеры разделены гибкой диафрагмой. С одной стороны в камере подведено разряжение от впускного коллектора.

С другой стороны – атмосферное давление. За счет этой разницы давления диафрагма прогибается по направлению камеры, где создано разряжение. Диафрагма воздействует на шток. Чем большей будет площадь этой диафрагмы, чем выше разница давлений в камерах. Соответственно, усилитель сможет создать дополнительное усилие.

Рабочий тормозной цилиндр

Давление от ГТЦ через сеть трубопроводов передается гидравлически на рабочие цилиндры. Эти элементы находятся непосредственно в тормозных механизмах на передних и задних колесах. Жидкость давит на цилиндры, а те оказывают давление на поршни в суппорте. Поршень заставляет двигать колодки.

Тормозной механизм

Различают барабанные и дисковые механизмы. И диск, и барабан установлены на ступице колеса и вращаются непосредственно с колесом. Прочие детали в тормозном механизме являются неподвижными.

Кроме барабанов и дисков, в большинстве видов тормозных систем применяются колодки. Колодка представляет собой фрикционную накладку на металлическом основании. Когда поршень давит неподвижную колодку к диску или барабану, выполняется торможение.

Гидропривод

Гидравлический привод представляет собой два отдельных контура – первичный и вторичный. Это делается для того, чтобы обеспечивалась безопасность. Если откажет один из контуров, то второй позволит все-таки остановить машину.

Расширительный бачок находится под капотом над ГТЦ. Внутри бачка находится датчик, следящий за уровнем тормозной жидкости. Им оборудованы все виды тормозных систем автомобилей. Если уровень падает до минимально допустимого, то на приборной панели загорится соответствующая лампочка.

Стояночный тормоз

Эта конструкция может иметь два типа привода – это ручной и ножной. В случае с ручным приводом механизм активируется рычагом, находящимся справа от водителя. Во втором случае активация производится педалью. Обычно педальный стояночный тормоз можно видеть на моделях с автоматической коробкой передач – там нет педали сцепления, а ее место заняла педаль ручника. Но находится она левее относительно остального педального узла. Ярким примером тому служит автомобиль «Мерседес».

Механизм стояночного тормоза может быть различным. Выделяют два механизма. В первом варианте рычаг непосредственно оказывает воздействие на поршень, и к тормозному диску придавливаются колодки рабочего тормоза. Второй вариант подразумевает использование специальных полукруглых колодок, которые воздействуют на внутреннюю часть диска.

Электромеханический стояночный тормоз

Вот какие виды тормозных систем существуют еще. В данном случае процесс торможения заключается в нажатии на кнопку. В качестве исполнительного устройства применяется электромотор с редуктором. Эти элементы соединены с тормозным механизмом на задней паре колес.

Когда водитель нажимает кнопку, мотор воздействует на поршень рабочего тормоза. Тот поджимает колодки. Когда необходимость в стояночном тормозе отпадает, мотор вращается в другую сторону.

Пневматические системы

Данные виды тормозных систем установлены преимущественно на грузовых автомобилях. В основе лежит принцип применения силы сжатого воздуха. Он находится в специальных емкостях и нагнетается туда при помощи компрессора. В этом и есть все отличие.

Из баллонов в компрессор под определенным давлением подается воздух. Затем после нажатия водителем педали тормоза сила передается на тормозной кран. Его задача — создать давление в тормозных камерах.

Камеры включаются в работу при помощи рычага в тормозном механизме. Он и осуществляет процесс снижения скорости. Когда водитель перестанет давить на педаль, давление на рычаг уменьшится. Процесс торможения прекратится.

Заключение

Мы рассмотрели назначение и виды тормозных систем легковых и грузовых авто. Даже этой базовой информации будет достаточно, чтобы понимать, как это работает. Знать об устройстве тормозов очень важно – от этого зависит безопасность.

Виды тормозных стендов и методы испытания тормозных систем

Согласно действующим стандартам применяют два основных метода диагностирования тормозных систем — дорожный и стендовый. Для них установлены следующие контролируемые параметры:

• при проведении дорожных испытаний — тормозной путь; установившееся замедление; устойчивость при торможении; время срабатывания тормозной системы; уклон дороги, на котором должно неподвижно удерживаться транспортное средство
• при проведении стендовых испытаний — общая удельная тормозная сила; коэффициент неравномерности (относительная неравномерность) тормозных сил колес оси, а для автопоезда еще дополнительно коэффициент совместимости звеньев автопоезда и асинхронность времени срабатывания тормозного привода

Существует несколько видов стендов и приборов, использующих различные методы и способы измерения тормозных качеств:

• статические силовые
• инерционные платформенные
• инерционные роликовые
• силовые роликовые стенды
• приборы для измерения замедления автомобиля при дорожных испытаниях

Статические силовые стенды

Статические силовые стенды для диагностирования тормозов автомобиля представляют собой роликовые или платформенные устройства, предназначенные для проворачивания «срыва» заторможенного колеса и измерения прикладываемой при этом силы. Такие стенды могут иметь гидравлический, пневматический или механический привод. Измерение тормозной силы возможно при вывешенном колесе или при его опоре на гладкие беговые барабаны. Недостатком статического способа диагностирования тормозов является неточность результатов, вследствие чего не воспроизводятся условия реального динамического процесса торможения.

Инерционные платформенные стенды

Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции (от поступательно и вращательно движущихся масс), возникающих при торможении автомобиля и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими платформами. Такие стенды иногда используются на предприятиях автотехобслуживания для входного контроля тормозных систем или экспресс-диагностирования транспортных средств.

Инерционные роликовые стенды

Инерционные роликовые стенды имеют ролики, которые могут иметь привод от электродвигателя или от двигателя автомобиля. В последнем случае ведущие колеса автомобиля приводят во вращение ролики стенда, а от них с помощью механической передачи — и передние (ведомые) колеса.

После установки автомобиля на инерционный стенд линейную скорость колес доводят до 50…70 км/ч и резко тормозят, одновременно разобщая все каретки стенда путем выключения электромагнитных муфт. При этом в местах контакта колес с роликами (лентами) стенда возникают силы инерции, противодействующие тормозным силам. Через некоторое время вращение барабанов стенда и колес автомобиля прекращается. Пути, пройденные каждым колесом автомобиля за это время (или угловое замедление барабана), будут эквивалентны тормозным путям и тормозным силам.

Тормозной путь определяют по частоте вращения роликов стенда, фиксируемой счетчиком, или по продолжительности их вращения, измеряемой секундомером, а замедление — угловым деселерометром.

Метод, реализуемый инерционным роликовым стендом, создает условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. Но в силу высокой стоимости стенда, недостаточной безопасности, трудоемкости и больших затрат времени, необходимого для диагностирования, стенды такого типа нерационально использовать при проведении диагностирования на автопредприятиях и при гостехосмотре.

Силовые роликовые стенды

Силовые роликовые стенды с использованием сил сцепления колеса с роликом позволяют измерять тормозные силы в процессе его вращения со скоростью 2.10 км/ч. Вращение колес осуществляется роликами стенда от электродвигателя. Тормозные силы определяют по реактивному моменту, возникающему на статоре мотор-редуктра стенда при торможении колес.

Роликовые тормозные стенды позволяют получать достаточно точные результаты проверки тормозных систем. При каждом повторении испытания они способны создать условия (прежде всего скорость вращения колес), абсолютно одинаковые с предыдущими, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. Кроме того, при испытании на силовых роликовых тормозных стендах предусмотрено измерение так называемой «овальности» — оценка неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, т.е. исследуется вся поверхность торможения.

При испытании на роликовых тормозных стендах, когда усилие передается извне (от тормозного стенда), физическая картина торможения не нарушается. Тормозная система должна поглотить поступающую извне энергию даже несмотря на то, что автомобиль не обладает кинетической энергией.

Есть еще одно важное условие — безопасность испытаний. Самые безопасные испытания — на силовых роликовых тормозных стендах, поскольку кинетическая энергия испытуемого автомобиля на стенде равна нулю. В случае отказа тормозной системы при дорожных испытаниях или на площадочных тормозных стендах вероятность аварийной ситуации очень высока.

Следует отметить, что по совокупности своих свойств именно силовые роликовые стенды являются наиболее оптимальным решением как для диагностических линий станций техобслуживания, так и для диагностических станций, проводящих гостехосмотр.

Современные силовые роликовые стенды для проверки тормозных систем могут определять следующие параметры:

• по общим параметрам транспортного средства и состоянию тормозной системы — сопротивление вращению незаторможенных колес; неравномерность тормозной силы за один оборот колеса; массу, приходящуюся на колесо; массу, приходящуюся на ось
• по рабочей и стояночной тормозным системам — наибольшую тормозную силу; время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности (относительную неравномерность) тормозных сил колес оси; удельную тормозную силу; усилие на органе управления

Данные контроля выводятся на дисплей в виде цифровой или графической информации. Результаты диагностирования могут выводиться на печать и храниться в памяти компьютера в базе данных диагностируемых автомобилей.

Рис. Данные контроля тормозной системы автомобиля: 1 — индикация проверяемой оси; ПО — рабочий тормоз передней оси; СТ — стояночная тормозная система; ЗО — рабочий тормоз задней оси

Результаты проверки тормозных систем могут выводиться также на приборную стойку.

Динамику процесса торможения можно наблюдать в графической интерпретации. График показывает тормозные силы (по вертикали) относительно усилия на педали тормоза (по горизонтали). На нем отражены зависимости тормозных сил от усилия нажатия на педаль тормоза как для левого колеса (верхняя кривая), так и для правого (нижняя кривая).

Рис. Приборная стойка тормозного стенда

Рис. Графическое отображение динамики процесса торможения

С помощью графической информации можно наблюдать также разницу в тормозных силах левого и правого колес. На графике показано соотношение тормозных сил левого и правого колес. Кривая торможения не должна выходить за границы нормативного коридора, которые зависят от конкретных нормативных требований. Наблюдая характер изменения графика, оператор-диагност может сделать заключение о состоянии тормозной системы.

Рис. Значения тормозных сил левого и правого колес

Какие существуют виды тормозных систем?

Любые автомобили, как маленькие с весом от 400 до 450 килограмм, так и большие с весом от 500 до 600 тонн, в обязательном порядке оснащаются тормозной системой. Основная задача тормозной системы заключается в изменении скорости передвижения транспортных средств, по команде водителя или же электронной системы руководства.

Вторым назначением тормозной системы является удержание машины в неподвижном состоянии по отношению к дороге, на время стоянки.

Тормозная система

В сегодняшней статье мы более подробно обсудим виды тормозных систем, а именно ответим на такие вопросы:

• Что собой представляет блок торможения?
• Устройство тормозной системы;
• Виды тормозных систем;
• В чем заключается принцип действия тормозного блока?

Основная информация

Основной функцией тормозной системы считается управление скоростью машины, ее остановкой, а также удержанием ее в одном положении с помощью силы торможения между дорогой и колесами машины. Сила торможения может образовываться автомобильным двигателем, механизмом остановки колес авто, электронным или гидравлическим замедляющим тормозом, который находится в трансмиссии. Для функционирования всех вышеперечисленных функций на транспортное средство устанавливают такие виды тормозных систем как:

• Рабочая. Этот тип системы применяется на любой скорости машины для полной остановки или же снижения скорости. Причем она начинает функционировать сразу же после нажатия на педаль тормоза. Представленная система считается самой эффективной по сравнению с остальными типами.
• Запасная. Используется в том случае, если основной блок торможения неисправен. Данный тип тормозного блока может быть двух видов, автономным или же ее функции выполняет часть рабочей системы торможения.
• Стояночная. Является необходимой для удержания машины на протяжении определенного времени на месте. То есть благодаря ей полностью исключается вероятность передвижения авто без ведома водителя.
• Добавочная. Используется на транспортных средствах, которые имеют повышенную массу, для остановки на спусках. Довольно часто происходит так, что функции этой системы остановки выполняются двигателем, на котором трубопровод перекрывается при помощи заслонки.

Блок торможения считается самым важным устройством для гарантирования безопасности машины. На легковых и некоторых грузовых автомобилях используются разные приспособления и блоки, которые повышают эффективность блока остановки и устойчивости в момент остановки. К таким устройствам относятся:

• Усилитель срочной остановки;
• Тормозной усилитель;
• Антиблокирующий блок.

Конструкция тормозного блока

Тормозной блок компонует конструкцию и привод остановки. Главной функцией механизма торможения является создание момента, который необходим для уменьшения скорости и полного остановки авто. На транспортных средствах применяется фрикционная конструкция остановки, которые функционируют на основании силы трения. Механика рабочего блока обычно располагается в автомобильных колесах, а стояночного блока за раздаткой или же за коробкой передач.

Зависимо от устройства фрикционной части выделяют механизмы диска и барабана. Механизм остановки имеет неподвижную и вращающуюся части.

Роль подвижной части барабанной конструкции остановки играет барабан остановки, а не вращающийся ленты или колодки торможения. подвижная часть конструкции диска торможения имеет вид диска, а невращающаяся колодками торможения.

На осях современных легковых авто обычно располагается дисковая конструкция торможения. Дисковой механизм торможения состоит из таких элементов:

• Диск торможения;
• Две не вращающийся колодки, которые устанавливаются в середине суппорта с двух сторон.

Суппорт закрепляется на кронштейнах, а в его пазах устанавливаются цилиндры, приживающие колодки в момент остановки к диску. Диск в момент остановки очень нагревается, а его охлаждение происходит за счет воздушного потока.

Для улучшения отхода теплоты на диске делаются небольшие отверстия. Такие диски будут называться вентилируемыми. Для большей эффективности остановки и устойчивости к перегреваниям на спортивных машинах используются керамические диски торможения. Колодки торможения прижимаются к суппорту при помощи пружинных элементов. На колодках закрепляются фрикционные накладки, а на нынешних транспортных средствах колодки торможения оснащаются датчиком уровня износа.

В чем заключается принцип действия системы торможения?

Давайте рассмотрим принцип действия системы торможения на примере гидравлического рабочего блока. В момент нажатия на тормоз нагрузка переходит на усилитель, создающий добавочное усиление на основном цилиндре. Поршень основного цилиндра торможения собирает всю жидкость в цилиндрах автомобильных колес с помощью трубопроводов. Причем в этот же момент происходит увеличение давления жидкости в приводе тормоза. Благодаря поршням цилиндров автомобильных колес происходит перемещение тормозящих колодок к дискам, или как их еще называют барабанам.

После нажатия на тормоз проходит увеличение давления жидкости, вследствие чего проходит активация механизмов торможения, приводящих вращение автомобильных колес в замедление и образование силы торможения в месте контакта шин авто с покрытием дороги. Причем чем больше будет прикладываться сила к педали тормоза, тем эффективнее и быстрее произойдет остановление автомобильных колес.

Давление жидкости в момент остановки может достигать от десяти до пятнадцати мегапаскалей.

В момент окончания торможения педаль при воздействии пружины возврата переходит в обратное положение. Также в обратное расположение переходит поршень основного цилиндра торможения. Части пружин отводятся от барабанов при помощи колодок. Тормозная жидкость переходит в основной цилиндр торможения из цилиндров автомобильных колес благодаря трубопроводам. Таким образом, проходит понижение давления системы торможения. Эффективность системы торможения сильно увеличивается благодаря использованию систем безопасности транспортного средства.

Назначение и классификация тормозов

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРМОЗОВ Эффективность тормозных средств является одним из важнейших условий, определяющих возможность повышения веса и скорости движения поездов, пропускной и провозной способности железных дорог. От свойств и состояния тормозного оборудования подвижного состава в значительной степени зависит безопасность движения. Последствия неэффективных тормозов Назначение тормозов В процессе движения поезда на него действуют силы, различные по своему характеру и направлению. Различают силы внешние (например, сила сопротивления движению от уклона) и внутренние (например, сила трения в моторно-осевых подшипниках). Внешние силы можно разделить на управляемые (сила тяги) и неуправляемые (силы сопротивления движению). В зависимости от соотношения управляемых и неуправляемых сил, поезд может двигаться ускоренно, замедленно или с равномерной скоростью. Сила тяги — внешняя движущая сила, которая создается тяговыми электродвигателями локомотива во взаимодействии с рельсами. Она приложена к ободу колес в направлении движения. Для остановки поезда необходимо исключить действие силы тяги, т. е. отключить тяговые двигатели локомотива. Однако поезд продолжит движение по инерции за счет накопленной кинетической энергии и до полной остановки пройдет значительное расстояние. Чтобы обеспечить остановку поезда в требуемом месте или снижение скорости движения на определенном участке следования, необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению. Устройства, применяемые в поездах для создания искусственного сопротивления движению, называются тормозами, а силы, создающие искусственное сопротивление движению, — тормозными силами. Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда. Способы создания замедления движения Различают фрикционный, реверсивный и электромагнитный способы создания замедления движения. Фрикционный способ. При этом способе сопротивление движению создается вследствие трения тормозных колодок (или специальных накладок) о поверхность катания колес подвижного состава (или дисков). В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в теплоту, нагревающую трущиеся детали и рассеиваемую в окружающую среду.   Колодочный (фрикционный) тормоз Реверсивный способ. На локомотивах с электрической передачей осуществляется переключение тяговых электродвигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным или реостатным. В первом случае вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, во втором — электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду. Реверсивный способ создания замедления движения применяется также на локомотивах с гидропередачей (гидродинамический тормоз) и на паровозах (контрпар). Электромагнитный способ. При этом способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза с использованием вихревых токов. Особенность этого способа создания замедления заключается в том, что мощность тормоза ограничивается только значением допустимого замедления. Поэтому электромагнитный способ используют только при экстренном торможении. Магнитно-рельсовый тормоз Классификация тормозов Тормоза классифицируют по способу создания тормозной силы, свойствам системы управления и назначению. По способу создания тормозной силы различают фрикционные тормоза (колодочные и дисковые) и динамические (электродинамические, гидродинамические и реверсивные). По свойствам системы управления различают тормоза автоматические (прямо- и непрямодействующие) и неавтоматические (прямодействующие). Тормоза этих двух типов подразделяются на пневматические, электропневматические и электрические. Принципиальное отличие пневматического тормоза от электропневматического состоит только в способе управления: управление пневматическим тормозом осуществляется изменением давления сжатого воздуха в специальном воздухопроводе (тормозная магистраль), проложенном вдоль каждого локомотива и вагона, а управление электропневматическим тормозом осуществляется электрическим током. В качестве рабочего тела в обоих случаях используется энергия сжатого воздуха. Автоматические тормоза должны автоматически приходить в действие (затормаживать) при определенном темпе снижения давления в тормозной магистрали. Прямо- или непрямодействие автоматического тормоза определяется конструкцией воздухораспределителя. Прямодействующий автоматический тормоз — это тормоз грузовых вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. № 483, который способен поддерживать установленное давление в тормозном цилиндре независимо от плотности последнего. Непрямодействующий автоматический тормоз — это тормоз пассажирских вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. № 292, который не восполняет утечки сжатого воздуха из тормозного цилиндра. Примером прямодействующего неавтоматического тормоза служит вспомогательный локомотивный тормоз. В случае приведения его в действие воздух из главных резервуаров поступает в тормозные цилиндры. По назначению различают тормоза грузовые, пассажирские и скоростные. За характеристику их работы принимают время наполнения и опорожнения тормозного цилиндра.

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

69. Классификация тормозов железнодорожного подвижного состава.

Тормозами называют комплекс устройств, предназначенных для создания дополнительных управляемых сил сопротивления движе­нию с целью регулирования скорости или остановки поезда. Тормоза являются главным средством, обеспечивающим безопасность движе­ния и возможность роста скоростей поездов.

По одному из основных признаков: реакции на разрыв управля­ющего канала тормоза разделяют на автоматические и неавтоматиче­ские. Первые срабатывают на торможение при разрыве поезда и оста­навливают все его разорвавшиеся части без участия машиниста. Авто­матические тормоза являются основным средством безопасности, в соответствии с эффективностью которых выполняется расчет тормоз­ного пути и осуществляется расстановка сигналов на перегоне. Ими оборудованы все поезда.

Неавтоматические тормоза при разрыве поезда не тормозят, а будучи в заторможенном состоянии дают отпуск. Они имеют ограни­ченное применение, в основном, в качестве вспомогательных на ло­комотивах и автономных подвижных единицах.

По способу создания тормозного эффекта различают фрикционные и динамические тормоза. К фрикционным относятся колодочные, дисковые и магнитно-рельсовые тормоза. Последние отличаются тем, что их макси­мальная эффективность не ограничена силой сцепления колес с рельсами. Они применяются на скоростном подвижном составе и трамваях.

Динамическими являются реостатные и рекуперативные тормоза, которыми оборудованы большинство магистральных электровозов.

Они не являются тормозами безопасности, так как с падением скорости снижают свою эффективность и имеются только на тяговом подвижном составе. Динамические тормоза выгодно применять для регулирования скорости на небольших спусках, уменьшая износ тормозных колодок и расход сжатого воздуха.

По характеристике действия классифицируют нежесткие, полу­жесткие и жесткие тормоза. Нежесткие тормоза работают с любого за­рядного давления и не требуют специальной настройки под уровень установившегося поездного давления, которое зависит от длины ТМ и утечек в ней (см. рис. 2.8). На медленный темп снижения давления в ТМ в поездном положении (темп мягкости) такие тормоза не реагиру­ют, обладая определенной нечувствительностью к естественным ко­лебаниям давления в ТМ при движении поезда.

Для полного отпуска нежесткого тормоза достаточно поднять давление в ТМ после торможения на небольшую величину 0,02—0,03 МПа. Такой отпуск называется «легким». Им обладают все пассажирские воздухораспределители и грузовые на «равнинном» ре­жиме работы, которые и относятся к нежестким.

Полужесткие тормоза обладают теми же свойствами, что и не­жесткие, но каждой величине роста давления в ТМ после торможения соответствует определенная ступень отпуска в ТЦ. Полный же отпуск наступает практически при восстановлении зарядного (поездного) давления. Такой отпуск называют «тяжелым» или «ступенчатым». Им обладают грузовые ВР на «горном» режиме работы, что позволяет обеспечить их эксплуатацию на спусках круче 18 %о.

После торможения этим тормозом при отпуске колодки не отхо­дят от поверхности колес до тех пор, пока ТМ и подключенные к ней запасные резервуары (ЗР) не будут заряжены до исходного давления, Следующее торможение будет происходить с полным тормозным эф­фектом, как и предыдущее. Управляемость поездов с полужестким тормозом хуже, чем с нежестким, но она компенсируется необходи­мой высокой безопасностью движения.

Жесткие тормоза настраиваются на определенный уровень за­рядного и поездного давления в ТМ и при изменении давления в ТМ любым темпом устанавливают соответствующее давление в ТЦ. Они имеют ограниченное применение и используются на крутых спусках 40 %о и более, в особенности на карьерном транспорте открытых гор­ных разработок.

По способности восполнять утечки в тормозных цилиндрах и запас­ных резервуарах различают неистощимые (прямодействующие) и исто­щимые (непрямодействующие) тормоза. В прямодействующих тормозах грузовых поездов при перекрыше связь главного резервуара на локомо­тиве и запасных резервуаров, а также тормозных цилиндров на каждой подвижной единице не разрывается и все утечки восполняются.

В непрямодействующих тормозах пассажирских поездов эта связь нарушается и снижение давления в ЗР, а также в ТЦ не компен­сируется из ГР. Указанное свойство позволяет на затяжных спусках тормозить грузовые поезда длительно без потери их тормозной эф­фективности. Пассажирский поезд, с ускоренными процессами тор­можения и отпуска, в этих случаях ведут в режиме периодического затормаживания с отпуском для подзарядки ЗР, не усложняя воздухорас­пределитель.

По темпам изменения давления тормоза разделяют на быстро­действующие — пассажирские и медленнодействующие — грузовые. Скорость протекающих процессов обусловлена при торможении до­пустимыми продольно — динамическими реакциями, а при отпуске — длиной ТМ и величиной подключенных к ней объемов ЗР и камер.

1)Ручные — используются в качестве аварийного источника тормоза

2)Пневматические – бывают автоматические и неавтоматические:

3)Электропневматические: -однопроводные; -двухпроводные;-четырехпроводные.

4)Электрические: -рекуперативные; -реостатные; -реостатно-рекуперативные.

5)Электро-магнитные: — на постоянном токе; -на вихревом токе.