Cải tiến hệ thống phanh xe UAZ - 469

LỜI NÓI ĐẦU Trong vài năm trở lại đây,trên thị trường Việt Nam xuất hiện ngày càng nhiều các loại xe được lắp ráp trong nước cũng như được nhập khẩu từ nước ngoài, với kiểu dáng hiện đại, tiện nghi sang trọng, tốc độ cao, độ an toàn lớn, tính tiết kiệm nhiên liệu tăng. Đặc biệt là khả năng thân thiện với môi trường được cải thiện rõ rệt. Cùng với sự xuất hiện ngày càng nhiều các liên doanh ô tô có tên tuổi như: FORD, TOYOTA, FIAT, MERCERDES-BENZ .đã đem lại nhiều thay đổi rõ rệt cho nền công nghiệp ô tô nước nhà. Tuy nhiên, trong khi nhu cầu đi lại của người dân ngày càng tăng thì sản lượng xe bán ra của các liên doanh nói trên lại không thay đổi đáng kể. Nguyên nhân là do các công ty đó chỉ tập trung vào sản xuất các loại xe du lịch vốn là một phương tiện quá sang trọng và đắt tiền so với mức thu nhập của người dân nước ta. Hiện nay, một số loại xe cũ của Nga, đặc biệt là loại xe UAZ-469 vẫn đang được sử dụng khá phổ biến trong lực lượng công an, quân đội và một số lĩnh vực khác. Sở dĩ như vậy là do ưu điểm nổi bật của loại xe này là giá thành rẻ, độ bền cao, kết cấu gọn gàng, thuận tiện và đơn giản trong sử dụng-bảo dưỡng và sửa chữa, chủng loại đa dạng, phù hợp với điều kiện đường xá ở nước ta. Tuy nhiên, ở loại xe này cũng còn tồn tại những nhược điểm chính sau: hệ thống phanh của xe UAZ-469 là hệ thống phanh dẫn động một dòng, không có trợ lực, do đó lực bàn đạp lớn, làm người lái mệt mỏi, giảm tính an toàn của hệ thống phanh cũng như hiệu quả phanh. Ngày nay, dòng xe UAZ vẫn không ngừng được cải tiến, hoàn thiện hơn để nâng cao độ tin cậy khi sử dụng xe cũng như tính an toàn, tiện nghi và thoải mái. - Căn cứ vào tình hình thực tế của nước ta hiện còn sử dụng nhiều loại xe UAZ (có cả sản xuất, lắp ráp mới). - Căn cứ vào điều kiện đường xá ngày càng tốt hơn, cho phép xe có thể chạy với tốc độ cao hơn. vì vậy hệ thống phanh cũng cần phải hoàn thiện và tin cậy hơn. - Dựa trên cơ sở sự phát triển về khoa học, kỹ thuật ngành ô tô. - Dựa trên những kiến thức đã tiếp thu được trong quá trình học tập tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Xuất phát từ những cơ sở thực tế nói trên, em đã chọn đề tài: "Cải tiến hệ thống phanh xe UAZ-469". Trong quá trình hoàn thành đề tài được giao, mặc dù đã có sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Tiến Dũng, song đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy trong bộ môn cũng như các bạn sinh viên. Qua đây, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn chỉ bảo của thầy Nguyễn Tiến Dũng cũng như các thầy trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn

doc92 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 08/06/2013 | Lượt xem: 1793 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Cải tiến hệ thống phanh xe UAZ - 469, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
viÖc nh­ trong hÖ thèng dÉn ®éng b»ng khÝ nÐn. PhÇn xi lanh xi lanh chÝnh lo¹i ®¬n vµ c¸c xi lanh b¸nh xe cã kÕt cÊu vµ nguyªn lý lµm viÖc nh­ trong hÖ thèng dÉn ®éng b»ng thñy lùc. §©y lµ dÉn ®éng thñy khÝ kÕt hîp hai dßng nªn van ph©n phèi khÝ lµ lo¹i van kÐp, cã hai xi lanh chÝnh vµ hai xi lanh khÝ. Ch­¬ng II Kh¶o s¸t hÖ thèng phanh xe UAZ 469 I. Giíi thiÖu vÒ xe UAZ- 469 I.1. Giíi thiÖu chung: UAZ- 469 lµ lo¹i xe con do Liªn X« s¶n xuÊt. §©y lµ lo¹i xe cã tÝnh n¨ng viÖt d· cao, ho¹t ®éng tèt trªn ®Þa bµn xÊu. Ngµy nay do nhiÒu yÕu tè, ®a sè c¸c xe ®· kh«ng cßn sö dông ®­îc n÷a, tuy nhiªn mét sè n¬i vÉn cßn ®­îc khai th¸c sö dông tèt nh­ trong qu©n ®éi, b­u ®iÖn, sö dông phæ biÕn ë c¸c vïng ngo¹i thµnh, vïng n«ng th«n. §Ó ®¹t hiÖu qu¶ cao, an toµn cÇn ph¶i tiÕn hµnh c¶i tiÕn mét sè bé phËn trªn xe nh­: l¸i, treo, phanh... I.2. Giíi thiÖu vÒ hÖ thèng phanh xe UAZ- 469 a. Bè trÝ chung: HÖ thèng phanh xe UAZ- 469 gåm cã: HÖ thèng phanh chÝnh (phanh ch©n), c¸c c¬ cÊu phanh ®Æt ë b¸nh xe vµ hÖ thèng phanh dõng (phanh tay) ®­îc bè trÝ sau hép ph©n phèi. Së dÜ ph¶i lµm c¶ hai lo¹i phanh chÝnh vµ phanh dõng lµ ®Ó ®¶m b¶o an toµn khi «t« chuyÓn ®éng. Phanh chÝnh ®­îc dÉn ®éng b»ng thuû lùc, mét dßng, kÕt cÊu gän, ®é nh¹y tèt, c¬ cÊu phanh dïng phanh guèc, l¾p trªn tÊt c¶ c¸c b¸nh xe ®Ó tËn dông hÕt lùc b¸m cña xe khi phanh. ¦u ®iÓm cña hÖ thèng phanh chÝnh lµ kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ th¸o l¾p vµ söa ch÷a. Phanh dõng ®­îc dÉn ®éng b»ng c¬ khÝ vµ ®iÒu khiÓn b»ng tay. ¦u ®iÓm lµ phanh phanh dõng xe trong thêi gian ng¾n, ®é tin cËy cao. Nh­îc ®iÓm lµ kÕt cÊu phøc t¹p. b. C¬ cÊu phanh: * C¬ cÊu phanh b¸nh tr­íc: C¬ cÊu phanh b¸nh tr­íc lµ c¬ cÊu phanh guèc, hai guèc phanh ®­îc dÉn ®éng H×nh 2.1 : C¬ cÊu phanh tr­íc b»ng hai xi lanh riªng rÏ, vµ ®Æt trªn hai chèt lÖch t©m kh¸c phÝa, do dã hai m¸ phanh ®Òu lµ hai m¸ siÕt, t¹o ®­îc m« men phanh lín. Khi xe ch¹y tiÕn th× hiÖu qu¶ phanh tèt, nh­ng xe ch¹y lïi th× hiÖu qu¶ phanh thÊp h¬n. Nh­îc ®iÓm nµy kh«ng quan träng l¾m ®èi víi «t« cã träng l­îng nhá, h¬n n÷a khi «t« ch¹y lïi tèc ®é còng thÊp cho nªn yªu cÇu m«men phanh Ýt h¬n. + Trèng phanh: ®­îc ®óc b»ng gang, mÆt trong ®­îc gia c«ng nh½n ®Ó tiÕp xóc víi tÊm ma s¸t, trèng phanh ®­îc l¾p víi moay¬ b¸nh xe. Lµ chi tiÕt cïng víi m¸ phanh t¹o ra m« men ma s¸t, tiªu thô ®éng n¨ng cña xe khi phanh. + M©m phanh: §­îc chÕ t¹o b»ng thÐp tÊm cã c¸c lç ®Ó l¾p ghÐp c¸c chi tiÕt, ®ång thêi ®Ó b¶o vÖ c¸c chi tiÕt bªn trong. + Guèc phanh: §­îc chÕ t¹o b»ng thÐp, trªn mÆt cã gia c«ng c¸c lç ®Ó l¾p ®inh t¸n dïng ®Ó g¾n tÊm ma s¸t lªn guèc phanh, ®inh t¸n lµm b»ng nh«m, ®­îc t¸n thÊp h¬n bÒ mÆt ma sat tõ 1,5 I 2 mm + M¸ phanh: lµm b»ng Fera®«, chiÒu dµy m¸ phanh lµ 5,5 mm, réng 50 mm, ®­êng kÝnh ngoµi lµ 297 mm, gãc «m b0 = 1200. + Cam lÖch t©m: lu«n tú vµo guèc phanh vµ ®­îc cè ®Þnh nhê lß xo, t¸cdông cña cam lÖch t©m lµ ®iÒu chØnh khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng. + Lß xo håi vÞ: Mçi c¬ cÊu phanh tr­íc cã hai lß xo håi vÞ ®Ó kÐo guèc phanh tú s¸t vµo ®Çu piston cña xi lanh b¸nh xe vµ tú s¸t vµo cam lÖch t©m ®Ó ®¶m b¶o khe hë cÇn thiÕt gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng. * Cê cÊu phanh sau: H×nh 2.2 : C¬ cÊu phanh sau C¬ cÊu phanh sau lµ c¬ cÊu phanh guèc xoay trªn hai chèt tùa cïng phÝa vµ cã cïng chung mét xi lanh lµm viÖc. CÊu t¹o c¬ cÊu phanh sau c¬ b¶n gièng c¬ cÊu phanh tr­íc, chØ kh¸c mét sè ®iÓm sau: - M¸ tr­íc lµ m¸ siÕt, m¸ sau lµ m¸ nh¶, ®Ó cho m¸ tr­íc vµ m¸ sau mßn ®Òu nhau nªn m¸ tr­êc lµm dµi h¬n m¸ sau. - C¶ hai chèt tùa cïng n»m ë phÝa d­íi - Mçi c¬ cÊu phanh cã mét lß xo chung cho c¶ guèc tr­íc vµ guèc sau. Trong qu¸ tr×nh sö dông c¸c m¸ phanh sÏ hao mßn, do ®ã khe hë gi÷a m¸ phanh vµ trèng phanh sÏ t¨ng lªn, ta ph¶i ®iÒu chØnh l¹i khe hë nµy, ®iÒu chØnh khe hë ë phÝa trªn m¸ phanh b»ng c¸ch xoay cam lÖch t©m 7 vµ ë phÝa d­íi b»ng c¸ch xoay chèt lÖch t©m. Khi ®iÒu chØnh khe hë trªn kho¶ng 0,25 mm, khe hë d­íi kho¶ng 0,12 mm * Phanh dõng: Dïng ®Ó phanh trªn dèc vµ khi ®ç xe vµ ®Ó phanh xe khi gÆp nguy hiÓm. c. DÉn ®éng phanh: DÉn ®éng cña hÖ thèng phanh chÝnh bao gåm bµn ®¹p phanh, xi lanh chÝnh, c¬ cÊu tÝn hiÖu phanh, c¸c ®­êng èng dÉn vµ c¸c thiÕt bÞ nèi, c¸c xi lanh c«ng t¸c ë c¸c b¸nh xe. - Xi lanh chÝnh: + NhiÖm vô cña xi lanh chÝnh lµ nhËn lùc tõ bµn ®¹p phanh, t¹o ra dÇu cã ¸p suÊt cao truyÒn tíi c¸c xi lanh c«ng t¸c ë c¸c b¸nh xe. +Th©n xi lanh: ®­îc ®óc b»ng gang, trªn th©n cã gia c«ng c¸c lç cÊp dÇu vµ lç bï dÇu, cã lç ren ®Ó b¾t èng nèi, ®­êng kÝnh xi lanh 32mm. + Piston: ®­îc chÕ t¹o b»ng hîp kim nh«m, cã c¸c gê ®Ó l¾p gio¨ng lµm kÝn, ®Ønh piston ®­îc khoan 8 lç nhá Ø1,8mm ®Ó ®Én dÇu trong hµnh tr×nh tr¶. + B¸t cao su: lµm b»ng cao su chÞu dÇu phanh, dÞch chuyÓn cïng víi pison cã t¸c dông lµm kÝn dÇu cã ¸p suÊt cao ë hµnh tr×nh nÐn. - Xi lanh c«ng t¸c: §­îc ®óc b»ng gang x¸m GX 18 - 36, cã ®­êng kÝnh trong lµ 32 mm, cã lç ren M10 ®Ó b¾t van x¶ khÝ vµ lç ren M12 ®Ó l¾p ®Çu nèi. Xi lanh c«ng t¸c cã t¸c dông cïng víi piston nhËn lùc th«ng qua phÇn dÉn ®éng truyÒn tíi guèc phanh. I.3. Nguyªn lý ho¹t ®éng: H×nh 2.3 : Xylanh chÝnh mét dßng * Nguyªn lý ho¹t ®éng: - Khi ®¹p phanh: Ng­êi l¸i t¸c ®éng lªn bµn ®¹p phanh, qua cÇn ®Èy lµm cho piston dÞch chuyÓn sang tr¸i, b¸t cao su nhanh chãng bÞt kÝn lç cÊp dÇu, Ðp dÇu trong xi lanh t¹o ra ¸p suÊt cao, më van thuËn, dÇu cã ¸p suÊt cao theo ®­êng èng tíi xi lanh c«ng t¸c thùc hiÖn phanh xe. - Khi th«i phanh: Ng­êi l¸i nh¶ bµn ®¹p phanh, lß xo håi vi kÐo cÇn ®Èy vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, dÇu tõ xi lanh b¸nh xe ®­îc håi vÒ xi lanh chÝnh qua van nghÞch kÕt thóc qu¸ tr×nh phanh. Tuy nhiªn dÇu kh«ng ch¶y tõ xi lanh b¸nh xe vÒ ngay lËp tøc, nªn ¸p suÊt dÇu trong xi lanh chÝnh gi¶m nhanh chãng t¹o ra ®é ch©n kh«ng . KÕt qu¶ lµ, dÇu trong b×nh chøa sÏ ch¶y vµo xi lanh qua cöa vµo vµ dÇu tõ khoang B qua c¸c lç ë ®Ønh piston lµm cong phít cao su ®i vµo khoang A. Nh­ vËy, khoang A ®­îc bæ sung dÇu tøc thêi ®¶m b¶o ®ñ dÇu cho lÇn ®¹p phanh tiÕp theo. Van nghÞch cã t¸c dông gi÷ trong ®­êng èng dÉn ®éng cã ¸p suÊt d­ 5 KG/cm2 ®Ó tr¸nh lät khÝ vµo trong ®­êng èng. I.4. C¸c th«ng sè cña xe UAZ-469: - Träng l­îng cña xe: + Tù träng : 1900 KG + Träng l­îng ph©n bè cÇu tr­íc: 1296 KG + Träng l­îng ph©n bè cÇu sau: 1324 KG - KÝch th­íc xe: + ChiÒu dµi : 4440 mm + ChiÒu réng: 1940 mm + ChiÒu cao: 2240 mm + ChiÒu dµi c¬ së: 2300 mm + ChiÒu réng c¬ së: 1442 mm - VËn tèc cùc ®¹i: 100 km/h - C«ng suÊt cùc ®¹i: 90 M· lùc - M« men xo¾n cùc ®¹i: 17,5 KG.m - KÝch th­íc lèp: 8,4 - 15 - KÝch th­íc hÖ thèng phanh: + §­êng kÝnh xi lanh chÝnh: 32 mm + §­êng kÝnh xi lanh b¸nh xe: §­êng kÝnh trong: 32 mm §­êng kÝnh ngoµi: 42 mm + §­êng kÝnh tang trèng: §­êng kÝnh trong: 280 mm §­êng kÝnh ngoµi: 292 mm + ChiÒu réng m¸ phanh: 50 mm + ChiÒu dµy m¸ phanh: 5 mm + TÊm ma s¸t c¬ cÊu phanh tr­íc: M¸ tr­íc vµ m¸ sau: b0 = 1200 ; b1 = 200 ; b2 = 1400 + TÊm ma s¸t c¬ cÊu phanh sau: M¸ tr­íc: b0 = 1250 ; b1 = 150 ; b2 = 1400 M¸ sau: b0 = 800 ; b1 = 400 ; b2 = 1200 + Tû sè dÉn ®éng tõ bµn ®¹p ®Õn xi lanh chÝnh: 300/50 mm II. KiÓm nghiÖm hÖ thèng phanh: II.1. X¸c ®Þnh m« men phanh yªu cÇu sinh ra ë c¸c c¬ cÊu phanh: a. X¸c ®Þnh to¹ ®é träng t©m cña xe: MA=G.a - Z2.L=0 MB=G.b - Z1.L=0 ; Trong ®ã: Z1=G1=1296 KG Z2=G2=1324 KG L = 2,3 m a, b: Kho¶ng c¸ch tõ täa ®é träng t©m ®Õn cÇu tr­íc vµ cÇu sau *X¸c ®Þnh b¸n kÝnh l¨n cña b¸nh xe: KÝ hiÖu lèp 8,4-15 Víi B=8,4:BÒ réng lèp D=15: ®­êng kÝnh vµnh xe HÖ sè kÓ ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp rl= 0,4.0,935 = 0,374 m b. X¸c ®Þnh m«men phanh sinh ra ë c¬ cÊu phanh: M«men phanh sinh ra ë c¸c c¬ cÊu phanh ph¶i ®¶m b¶o gi¶m ®­îc tèc ®é cña xe hoÆc dõng h¼n xe víi gia tèc chËm dÇn trong giíi h¹n cho phÐp. §Ó tr¸nh hiÖn t­îng tr­ît lª b¸nh xe trong qu¸ tr×nh phanh, th× m«men sinh ra ë c¸c b¸nh xe ®­îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn b¸m *M«men phanh b¸nh xe tr­íc: *M«men phanh b¸nh xe sau: - HÖ sè ph©n bè l¹i t¶i träng khi phanh lªn cÇu tr­íc vµ cÇu sau: Trong ®ã: m/s2: Gia tèc chËm dÇn cùc ®¹i cña «t« khi phanh m/s2 : Gia tèc träng tr­êng m : ChiÒu cao träng t©m cña xe a=1,16 ; b=1,14: C¸c kÝch th­íc täa ®é träng t©m ®Õn cÇu tr­íc vµ cÇu sau Do ®ã: II.2. X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn guèc phanh: a. C¸c th«ng sè cña c¬ cÊu phanh : - §­êng kÝnh trèng phanh: 280 mm - §­êng kÝnh xi lanh b¸nh xe: §­êng kinh trong: 32 mm §­êng kÝnh ngoµi: 40 mm - ChiÒu dµy guèc phanh: 4 mm - ChiÒu réng m¸ phanh: 50 mm - TÊm ma s¸t phanh b¸nh xe tr­íc: gãc «m tÊm ma s¸t: ; TÊm ma s¸t phanh b¸nh xe sau: M¸ tr­íc: ; ; M¸ sau: ; ; b. X¸c ®Þnh lùc: - Khi phanh guèc phanh chÞu t¸c dông cña lùc , lùc tæng hîp cña vµ tõ trèng phanh t¸c dông lªn guèc phanh vµ ph¶n lùc t¹i chèt phanh. - Gãc vµ b¸n kÝnh ®Ó x¸c ®Þnh ®Ó x¸c ®Þnh lùc tæng hîp t¸c dông lªn m¸ phanh ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Trong ®ã: Gãc «m tÊm ma s¸t : Gãc tÝnh tõ tÊm chèt quay cña guèc ®Õn chç t¸n tÊm ma s¸t. : B¸n kÝnh cña tang trèng - Tõ c¸c c«ng thøc trªn ta tÝnh ®­îc: * §èi víi m¸ tr­íc, m¸ sau cña c¬ cÊu phanh tr­íc: mm * §èi víi phanh sau: C¬ cÊu phanh cã hai guèc phanh chung mét xi lanh b¸nh xe. M¸ tr­íc lµ m¸ siÕt, m¸ sau lµ m¸ nh¶, ®Ó cho tÊm m¸ s¸t tr­íc vµ sau mßn ®Òu nhau th× m¸ ë tr­íc lµm dµi h¬n m¸ sau. Thay sè liÖu vµo c«ng thøc trªn ta tÝnh ®­îc: - M¸ tr­íc: mm -M¸ sau: mm Tõ gãc vµ b¸n kÝnh ta x¸c ®Þnh ®­îc ®iÓm ®Æt vµ h­íng cña lùc Lùc tæng hîp cña vµ t¹o víi lùc mét gãc x¸c ®Þnh nh­ sau: ; Víi =0,3: lµ hÖ sè ma s¸t gi÷a tÊm ma s¸t vµ tang trèng =16,69 0 * Khi tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh chóng ta cÇn x¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn guèc phanh ®Ó ®¶m b¶o cho tæng m« men phanh sinh ë c¬ cÊu phanh tr­íc vµ c¬ cÊu phanh sau b»ng m« men phanh tÝnh to¸n cña mçi c¬ cÊu phanh ®Æt ë b¸nh xe. -§èi víi c¬ cÊu phanh tr­íc: -§èi víi c¬ cÊu phanh sau: * X©y dùng häa ®å lùc cña c¬ cÊu phanh tr­íc vµ phanh sau: V× xi lanh nh­ nhau nªn lùc ®Èy guèc phanh lµ nh­ nhau ®èi víi c¸c guèc phanh. Trªn mçi guèc phanh cã ba lùc t¸c dông,,hoÆc ,, - Tõ t©m chèt quay o1,o2 kÎ ®­êng qua t©m O ta cã c¸c trôc Y1 Y1vµY2Y2 - Tõ t©m O kÎ ®­êng qua vu«ng gãc t­¬ng øng víi c¸c trôc Y1 Y1 vµ Y2Y2, ta cã trôc X1X1, X2X2 - H­íng cña lùc t¹o víi trôc X1X1 gãc d1 - H­íng cña lùc t¹o víi trôc X2X2 gãc d2 - §iÓm ®Æt lùc vµ cã b¸n kÝnh lµ r1, r2 - KÎ vu«ng gãc víi vµ t¹i gèc cña nã ta cã lùc , - Hîp lùc , t­¬ng øng cña , vµ, t¹o víi vµ t­¬ng øng gãc j - KÐo dµi lùc , lùc, c¸c lùc nµy sÏ c¾t nhau O’vµ O”, ta nèi tíi t©m chèt quay m¸ phanh tr­íc vµ sau ta cã c¸c ph¶n lùc ,. - X©y dùng ®a gi¸c lùc b»ng c¸ch lÊy hai ®o¹n P = 80 mm ®Ó thÓ hiÖn lùc, ta ®­îc ®a gi¸c lùc,,hoÆc ,, - Tõ häa ®å lùc, ta cã tØ sè: + §èi víi c¬ cÊu phanh tr­íc: R1 = R2 + §èi víi cí cÊu phanh sau,ta cã : R1 = 2,28.R2 - §èi víi cí c¬ cÊu phanh tr­íc,ta cã : R1 = R2 = R = KG - §èi víi c¬ cÊu phanh, ta cã : MP” = 2,28.R2.r01 + R2.r02 R2 = KG R1 = 2,28.R2 = 2,28.633,2 = 1434,5 KG -TØ lÖ xÝch häa ®å c¬ cÊu phanh tr­íc : m1 = H×nh 2.4 : Ho¹ ®å c¬ cÊu phanh tr­íc -TØ lÖ xÝch cña häa ®å c¬ cÊu phanh sau: m1 = H×nh 2.5 : Ho¹ ®å c¬ cÊu phanh sau - ë c¬ cÊu phanh tr­íc : P1 = P2 = P = 80.m = 80.7,65 = 612 KG R1 = R2 = R = 2114 KG U1 = U2 = 205.7,65 = 1568 KG - ë c¬ cÊu phanh sau: P = 80.m = 80.7,65 = 418 KG R1 = 276.5,23 = 1443 KG; R2 = 633 KG U1 = 204.5,23 = 1067 KG U2 = 40.m = 46,7.5,23 = 244 KG II.3. X¸c ®Þnh lùc cÇn thiÕt t¸c dông lªn bµn ®¹p phanh: X¸c ®Þnh ¸p suÊt trong hÖ thèng phanh: - Tõ häa ®å lùc,ë trªn ta ®· x¸c ®Þnh ®­îc lùc Ðp cÇn t¸c dông lªn guèc phanh tr­íc vµ guèc phanh sau: +§èi víi phanh tr­íc: P1 = P2 = 612 KG +§èi víi phanh sau: P1 = P2 = 418 KG Theo kÕt cÊu thùc tÕ cña xe, ta thÊy c¸c xi lanh b¸nh xe cã ®­êng kÝnh nh­ nhau. do ®ã, ta lÊy lùc P =418 KG cña c¬ cÊu phanh sau ®Ó x¸c ®Þnh ¸p suÊt dÇu trong hÖ thèng dÉn ®éng, v× ®Ó ®¶m b¶o cho b¸nh tr­íc kh«ng bÞ tr­ît lª. - Lùc Ðp lªn guèc phanh: Trong ®ã: d =32 mm : §­êng kÝnh xi lanh b¸nh xe P =418 KG Pi :¸p suÊt dÇu trong hÖ thèng cÇn ®¹t ®­îc: *§Ó ®¹t ®­îc ¸p suÊt dÇu trong hÖ thèng pi =52,3 KG/cm2 ta x¸c ®Þnh ®­îc lùc bµn ®¹p cÇn thiÕt Qb® sÏ lµ: Qb® = Trong ®ã: D=32 mm: §­êng kÝnh xi lanh chÝnh Pi =52,3 KG/cm2 l’ = 50 mm l =300 mm : HiÖu su©t dÉn ®éng thuû lùc Qb® = KG * NhËn xÐt: Víi ¸p suÊt yªu cÇu trong hÖ thèng lµ pi =52,3 KG/cm2 th× lùc bµn ®¹p thùc tÕ Qmax = 75 KG > [Qmax] = 50 KG. Do ®ã, ta thÊy hÖ thèng lùc bµn ®¹p ph¶i lín th× míi ®¶m b¶o m« men phanh yªu cÇu. §Ó gi¶m nhÑ lùc bµn ®¹p cho ng­êi l¸i, t¨ng tÝnh an toµn,t¨ng hiÖu qu¶ phanh khi sö dông phanh ta cÇn c¶i tiÕn hÖ thèng phanh cò, thiÕt kÕ trî lùc phanh cho cho xe nµy. II.4. X¸c ®Þnh hµnh tr×nh toµn bé cña bµn ®¹p phanh: a. X¸c ®Þnh hµnh tr×nh pist«n cña c¸c xi lanh b¸nh xe tr­íc vµ sau: x1= x2= Trong ®ã: +=0,3 : Khe hë trung b×nh gi÷a m¸ phanh vµ trèng phanh +=1 mm : §é mßn h­íng kÝnh cho phÐp cña m¸ phanh +a =110 mm : Kho¶ng c¸ch tõ t©m trèng ®Õn ®iÓm ®¾t lùc +c = 113 mm : Kho¶ng c¸ch tõ t©m trèng ®Õn chè cè ®Þnh cña m¸ phanh x1 =x2 m h = Trong ®ã : +d1, d2 = 32 mm : Lµ ®­êng kÝnh xi lanh lµm viÖc cña c¬ cÊu phanh tr­íc vµ phanh sau +D = 32 mm : §­êng kÝnh xi lanh chÝnh +x1 ,x2 =5,13 mm : Hµnh tr×nh cña pitt«ng trong xi lanh b¸nh xe tr­íc vµ sau +hb = 1,05 : HÖ sè bæ sung khi phanh ngÆt thÓ tÝch cña dÉn ®éng chÊt t¨ng lªn +d = 1,5 mm : Khe hë gi÷a thanh ®Èy víi pitt«ng ë xi lanh chÝnh d =1,5 mm h = h = 138 mm * NhËn xÐt: Hµnh tr×nh bµn ®¹p phanh cña xe ®¶m b¶o yªu cÇu £ 150 ¸ 170 mm II.5. TÝnh bÒn c¬ cÊu phanh: II.5.1. X¸c ®Þnh c«ng ma s¸t riªng L: X¸c ®Þnh trªn c¬ së m¸ phanh thu toµn bé ®éng n¨ng cña «t« ch¹y víi tèc ®é khi b¾t ®Çu phanh nh­ sau: L= Trong ®ã: +G : träng l­îng toµn bé khèi «t« khi ®Çy t¶i G =2620 KG +V0 : VËn tèc cña « t« khi b¾t ®Çu phanh V0=50 km/h =13,89 m/s +g = 9,81 m/s2 : Gia tèc träng tr­êng +FS : DiÖn tÝch toµn bé cña c¸c m¸ phanh ë tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu phanh Trong ®ã: m = 8 : Sè l­îng m¸ phanh boi : Gãc «m cña m¸ phanh tÝnh theo rad rt = 140 mm : B¸n kÝnh tang trèng bi = 50 mm : ChiÒu réng cña m¸ phanh thø i FS = FS = 0,108 m2 L = KG.m/m2 = 238J/cm2 L £ [L] = 400 J/cm2 II.5.2. TÝnh ¸p suÊt trªn bÒ mÆt ma s¸t: Trong ®ã: +MP : M« men phanh cña mét m¸ phanh +m =0,3 : HÖ sè ma s¸t gi÷a m¸ phanh vµ trèng phanh +rt =0,14m : B¸n kÝnh tang trèng +b0 : Gãc «m tÊm ma s¸t tÝnh b»ng rad * Ở c¬ cÊu phanh tr­íc: KG.m KG/m2 = 1,6 MN/m2 * Ở c¬ cÊu phanh sau: KG.m KG.m Ta cã: KG/m2 = 1,05 MN/m2 KG/m2 = 0,66 MN/m2 VËy ¸p suÊt trªn bÒ mÆt m¸ phanh ®Òu ®¶m b¶o yªu cÇu £ 2 MN/m2 II.5.3. TÝnh thêi gian lµm viÖc cña m¸ phanh theo tØ sè p: = 1 ¸ 2.104 KG/m2 Trong ®ã: +M = 1900 KG : Khèi l­îng cña xe khi ®Çy t¶i +FS = 0,108 m2 : DiÖn tÝch toµn bé c¸c tÊm ma s¸t KG/M2 £ = 2.104 KG/m2 II.5.4. TÝnh nhiÖt ph¸t ra trong qu¸ tr×nh phanh: Trong qu¸ tr×nh phanh ®éng n¨ng cña «t« chuyÓn thµnh nhiÖt n¨ng ë trèng phanh vµ mét phÇn tho¸t ra m«i tr­êng kh«ng khÝ. Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt n¨ng: Trong ®ã: +G = 2620 KG : träng l­îng khi xe ®Çy t¶i +g = 9,81 m/s2 +v1 = 30 km/h = 8,3 m/s : vËn tèc ban ®Çu khi phanh +v2 = 0 : vËn tèc cuèi qu¸ tr×nh phanh += 18 KG : khèi l­îng c¸c trèng phanh vµ c¸c chi tiÕt liªn quan bÞ nung nãng. +c : nhiÖt dung riªng cña c¸c chi tiÕt bÞ nung nãng , ®èi víi thÐp vµ gang c = 500J/KG®é = 50 KGm/KG®é +t0 : sù t¨ng nhiÖt ®é cña trèng phanh so víi mèi tr­êng kh«ng khÝ + : diÖn tÝch lµm m¸t cña trèng phanh + : hÖ sè truyÒn nhiÖt gi÷a trèng phanh víi kh«ng khÝ +t : thêi gian phanh Sè h¹ng thø nhÊt ë vÕ ph¶i cña ph­¬ng tr×nh trªn, lµ phÇn n¨ng l­îng lµm nung nãng trèng phanh, cßn sè h¹ng thø hai lµ phÇn n¨ng truyÒn ra kh«ng khÝ. Khi phanh ngÆt ë thêi gian ng¾n, sè h¹ng thø hai cã thÓ bá qua Do ®ã, ta x¸c ®Þnh sù t¨ng nhiÖt ®é trèng phanh nh­ sau: . Nh­ vËy, ®¶m b¶o yªu cÇu. II.5.5. KiÓm tra ®iÒu kiÖn tù xiÕt: HiÖn t­îng tù xiÕt x¶y ra khi m¸ phanh bÞ ¸p s¸t vµo trèng phanh chØ b»ng lùc ma s¸t, mµ kh«ng cÇn t¸c ®éng cña lùc cña dÉn ®éng lªn guèc phanh HiÖn t­îng tù xiÕt x¶y ra khi cã ®iÒu kiÖn sau: c(cosd + m .r ) - m .r = 0 Þ m = Trong ®ã: +c = 113 mm : kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn t©m chèt quay cña m¸ phanh +d : c¸c gãc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (1) ®· ®­îc x¸c ®Þnh ë phÇn tr­íc d’= 5,80 ; d 1”= 6,750 ; d 2”= 8,250 +r : b¸n kÝnh x¸c ®Þnh lùc tæng, ®· ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (2) ë phÇn tr­íc : r’= 163,4 mm ; r1”= 164,75 mm; r2”= 151 mm - ë c¬ cÊu phanh tr­íc: m’= - ë c¬ cÊu phanh sau: m1”= m 2”= Ta thÊy tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ cña m võa t×m ®­îc ®Òu kh¸c víi gi¸ trÞ m = 0,3. VËy hiÖn t­îng tù xiÕt kh«ng x¶y ra ®èi víi c¸c c¬ cÊu phanh. II.5.6. TÝnh bÒn trèng phanh: ¸p suÊt trong trèng phanh ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: vµ kÕt qu¶ ®· ®­îc tÝnh ë phÇn 2.: - ë c¬ cÊu phanh tr­íc : q’= 16.104 KG/m2 - ë c¬ cÊu phanh sau : q1”= 10,5.104 KG/m2 q2”= 6,6.104 KG/m2 ta chØ cÇn tÝnh bÒn cho trèng phanh tr­íc, v× cã ¸p suÊt lín nhÊt *Ứng suÊt h­íng t©m tÝnh theo c«ng thøc: *Ứng suÊt h­íng t©m tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: +a’= 140 mm : lµ b¸n kÝnh trong cña tang trèng +b’= 146,8 mm: b¸n kÝnh ngoµi cña tang trèng +r : kho¶ng c¸ch tõ t©m ®Õn ®iÓm cÇn tÝnh, khi r = a’ th× vµ st ®¹t ®­îc gi¸ trÞ cùc ®aÞ - Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc ta ®­îc: s n= -16 KG/cm2 s t= 337,6 KG/cm2 *Ứng suÊt tæng hîp: s = KG/cm2 Trèng phanh ®­îc lµm b»ng gang cч18-36 cã =1000 KG/cm2 . VËy trèng phanh ®ñ bÒn II.5.7. TÝnh kiÓm bÒn xi lanh b¸nh xe: øng suÊt h­íng t©m vµ tiÕp tuyÕn: Trong ®ã: +a’= 16 mm: b¸n kÝnh trong cña xi lanh +b’= 20 mm: b¸n kÝnh ngoµi cña xi lanh +q: lµ ¸p suÊt, lÊy b»ng pmax= 80 KG/cm2 øng suÊt ®¹t cùc trÞ t¹i r = a’= 16 mm KG/cm2 KG/cm2 s = =KG/cm2 Xi lanh ®­îc lµm b»ng gang cч 18-36 cã = 1000 KG/cm2. VËy ta thÊy xi lanh ®ñ bÒn. II.5.8. TÝnh bÒn ®­êng èng dÉn ®éng phanh: Coi ®­êng èng dÉn ®éng lµ lo¹i vá máng bÞt kÝn hai ®Çu cã chiÒu dµi kh¸ lín. øng suÊt vßng ®­îc tÝnh nh­ sau: st= Trong ®ã: +p = 80KG/cm2: ¸p suÊt trong ®­êng èng +R = 2,2 mm : b¸n kÝnh trong cña ®­êng èng +s = 0,8 mm : chiÒu dµy cña ®­êng èng st= KG/cm2 C¾t èng b»ng mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc cña èng, th× øng suÊt ph¸p sn t¸c dông lªn thµnh vá èng ph¶i c©n b»ng víi ¸p suÊt cña chÊt láng t¸c dông lªn diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña èng KG/cm2 VËy : s = KG/cm2 £ §­êng èng lµm b»ng hîp kim ®ång cã = 2600 KG/cm2 II.5.9. TÝnh bÒn chèt phanh: M¸ phanh quay quanh chèt phanh nªn chèt phanh ®­îc tÝnh theo c¾t vµ chÌn dËp Trong ®ã: d = 16 mm : lµ ®­êng kÝnh cña chèt l = 3,5 mm : lµ chiÒu dµi tiÕp xóc cña chèt víi guèc phanh Ta tÝnh bÒn chèt cña c¬ cÊu phanh tr­íc v× chÞu lùc lín nhÊt Lùc t¸c dông lªn chèt U1= 1551 KG KG/cm2 KG/cm2 Chèt phanh ®­îc lµm b»ng vËt liÖu thÐp 45,ta cã = 0,4sch= 0,4.360 Mpa = 1440 KG/cm2 = 0,8sch= 0,8.360 Mpa = 288 Mpa = 2880 KG/cm2 Ta thÊy øng suÊt do lùc U1 g©y ra vµ . VËy chèt phanh ®¶m b¶o ®ñ bÒn. II.5.10. TÝnh bÒn guèc phanh: - Guèc phanh ®­îc lµm theo h×nh ch÷ T, chÕ t¹o b»ng thÐp 40 a. X¸c ®Þnh c¸c yÕu tè h×nh häc cña guèc phanh: R1= 134 mm R2= 131 mm R3= 95 mm R1’= 132,5 mm R2”= 113 mm a = 50 mm b = 3 mm c = 4 mm * TÝnh c¸c kÝch th­íc: F1 : diÖn tÝch phÇn trªn ch÷ T; F1 = 3.50 = 150 mm2 F2 : diÖn tÝch phÇn d­íi ch÷ T; F2 = 4.36 = 144 mm2 Y2= R1’- R2’= 132,5 -113 = 19,5mm Yc1= mm Yc2= Yc1= 19,5 - 9,9 = 9,6 mm * TÝnh b¸n kÝnh ®­êng trung hoµ: * B¸n kÝnh träng t©m guèc phanh: RG= R2’= Yc2=113+9,6 = 112,6 mm b. KiÓm nghiÖm bÒn guèc phanh: Gi¶ thiÕt lùc t¸c dông ph©n bè ®Òu trªn toµn bé tiÕt diÖn guèc phanh. Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n phÇn tr­íc ta thÊy guèc phanh tr­íc (hoÆc sau) cña c¬ cÊu phanh tr­íc chÞu lùc lín nhÊt. Do ®ã, ta kiÓm nghiÖm bÒn cho guèc phanh cña c¬ cÊu tr­íc. C¸c lùc t¸c dông lªn guèc phanh ®· x¸c ®Þnh ®­îc ë phÇn tr­íc: P1= 418 KG R1= 2114 KG U1= 1484 KG * Lùc R1 ph©n ra hai thµnh phÇn vµ - lùc ph¸p tuyÕn : N1 = R1 .cos16,690 = 2025 KG - Lùc tiÕp tuyÕn : T1 = R1.sin16,690 = 607 KG Víi gi¶ thiÕt lùc ph©n bè ®Òu nªn mçi phÇn tö sÏ chÞu lùc lµ Ntb = KG/mm Ttb = KG/mm Trong ®ã : r = 140 mm : b¸n kÝnh tang trèng b = 1200 : gãc «m tÊm ma s¸t Ntb : lùc c¾t trung b×nh t¸c dông lªn guèc phanh Ttb : lùc tr­ît trung b×nh t¸c dông lªn guèc phanh * ViÕt ph­¬ng tr×nh lùc t¸c dông : - XÐt t¹i mÆt c¾t (1-1) : N = -P.sina T = Pcosa Mu = 0 Víi b =150, ta cã : N = - 418.sin150 = - 108 KG T = 418.cos150 = 403,7 KG - XÐt trong ®o¹n b0 t¹i mÆt c¾t (2-2): N = -P.sin(a + b ) - Ntb.r.b.cos - Ttb.r.b.sin T = P.cos(a + b ) - Ntb.r.b.sin - Ttb.r.b.cos X¸c ®Þnh m« men Mx t¹i mÆt c¾t bÊt kú cña guèc phanh: T¹i mÆt c¾t (2-2) øng víi gãc b bÊt kú: T¹i ®iÓm O cã m«men uèn do lùc P, lùc tæng hîp N vµ T cña lùc ph©n bè Ntb vµ Ttb ph©n bè trªn ®o¹n guèc phanh øng víi gãc b Ta lËp ®­îc ph­¬ng tr×nh m«men uèn t¹i mÆt c¾t : Mu = P.d - Ntb.r.b .d’ + Ttb.r.b .d’’ Trong ®ã : d = a - r.cos(a + b ) d’ = r.sin d” = r - r.cos = r(1- cos) Mu = P.[a - r.cos(a + b )] - Ntb.r.b.r.sin - Ttb.r.b .r(1 - cos) Mu = P.[a - r.cos(a + b )] - Ntb.r2.b sin + Ttb.r2.b.(1 - cos) c. XÐt lùc N, T, Mu t¹i c¸c mÆt c¾t : *T¹i mÆt c¾t (a - a) khi b = 300 = 0,52 rad N = - P.sin450 - Ntb.r.0,52.cos150 - Ttb.r.0,52 .sin150 N = - 418 . 0,707 - 6,9.140.0,52.0,96 -2,07.140.0,52.0,25 N = - 812,5 KG T = P.cos 450 - Ntb.r.0,52.sin 150 - Ttb . r . 0,52 . cos 150 T = 418 . 0,7 - 6,9 . 140 .0,52 .0,25 - 2,07 . 140 . 0,52 . 0,69 T = 22,35 KG Mu = P[a - r.cos 450 - Ntb.r2.0,52.sin 150 + Ttb.r2.0,52(1 - cos 150) Mu = 418(110 -140 . 0,707) - 6,9 . 1402.0,52 .0,25 + 2,07.1402.0,52(1 - 0,96) Mu = -11721 KGm = 11,7 KGm * T¹i mÆt c¾t (b - b) øng víi b = 600 = 1,04 rad N = - p . sin 750 - Ntb . r . 1,04 . cos300 -Ttb . r . 1,04 . sin300 N = - 418. 0,96 - 6,9. 140.1,04.0,86 - 2,07.140.1,04.0.5 N = 1422,7 KG T = P.cos750 - Ntb.r.1,04.sin 300 - Ttb . r . 1,04 . cos300 T = 418 . 0,25 - 6,9 . 140 .1,04 .0,5 - 2,07 . 140 . 1,04 . 0,86 T = - 662 KG Mu = 418(110 - 140 .cos750) - 6,9.1402.1,04.sin300 + 2,07.1402.1,04(1 - cos300) Mu = - 33501 KGm = 33,5 KGm * T¹i mÆt c¾t (c - c) øng víi b = 900 = 1,57 rad N = - p . sin1050 - Ntb . r . 1,57 . cos450 - Ttb . r . 1,57 . sin450 N = - 418. 0,96 - 6,9. 140.1,57.0,7 - 2,07.140.1,57.0.7 N = - 1781 KG T = P.cos1050 - Ntb.r.1,57.sin 450 - Ttb . r.1,57.cos450 T = 418 . (- 0,25) - 6,9 . 140 .1,57.0,7 - 2,07.140.1,57.0,7 T = - 1484,6 KG Mu = 4811(110 - 140.cos1050) - 6,9.1402.1,57.sin450 + 2,07.1402.1,57(1 - cos450) Mu = 7338 KGm = 77,34 KGm * T¹i mÆt c¾t (c - c) øng víi b = 1200 = 2,09rad N = - p . sin1350 - Ntb . r . 2,09 . cos600 - Ttb . r . 2,09 . sin600 N = - 418. 0,7 - 6,9. 140.2,09.0,86 - 2,07.140.2,09.086 N = - 1824,4 KG T = P.cos1350 - Ntb.r.2,09.sin 600 - Ttb . r .2,09 . cos600 T = 418 . (- 0,7) - 6,9 . 140 .2,09.0,86 - 2,07 . 140 . 2,09 . 0,5 T = - 2068KG Mu = 418(110 - 140.cos1350) - 6,9.1402.2,09.sin600 + 2,07.1402.2,09(1 - cos600) Mu = -113738 KGm = - 113,7 KGm * T¹i mÆt c¾t (e - e) qua t©m chèt: Ph¶n lùc U = 1568 KG ph©n tÝch ra 2 thµnh phÇn UN = U.cos700 = 1568.0,34 = 533 KG UT = U.sin700 = 1568.0,94 = 1473,9 KG * LËp b¶ng c¸c gi¸ trÞ t¹i c¸c mÆt c¾t : VÞ trÝ 1 - 1 a - a b - b c - c d - d e - e N(KG) - 108 - 812,5 - 1422,7 1781,4 - 1781,4 533 T(KG) 403,7 22,35 - 662 - 1484,6 - 2068,3 1473,9 Mu(KGm) 0 - 11,7 -33,5 77,34 - 113,7 0 d. TÝnh øng suÊt : Dùa trªn biÓu ®å lùc ta thÊy t¹i mÆt c¾t (d - d) lµ nguy hiÓm nhÊt. Ta tÝnh øng suÊt t¹i mÆt c¾t nµy *X¸c ®Þnh øng suÊt do lùc N vµ Mu g©y ra Trong ®ã : T = 2342 KG : lµ lùc kÐo (nÐn) Mu = 113,7 KGm : lµ m«men uèn Rth = 122 mm : b¸n kÝnh trung hoµ Ri : b¸n kÝnh t¹i ®iÓm ®ang xÐt F : lµ diÖn tÝch mÆt c¾t F = F1 + F2 = 1,5 + 1,44 =2,94 cm2 - XÐt t¹i ®iÓm 1 : Ri = 13,4 cm s1 =1049,8 KG/cm2 - XÐt t¹i ®iÓm 2 : Ri =131 mm = 13,1 cm KG/cm2 - XÐt t¹i ®iÓm 3 : Ri = 95 mm = 9,5 cm KG/cm2 * X¸c ®Þnh øng suÊt c¾t do lùc Q g©y ra : Trong ®ã : + N = 1824 KG : lµ lùc c¾t + Sx : m«men tÜnh phÇn bÞ c¾t ®èi víi trôc qu¸n tÝnh trung t©m + Jx : lµ m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn + b : lµ chiÒu dµy phÇn bÞ c¾t - X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh Jx : Jx = Jx = Jx = 6,17 cm4 - X¸c ®Þnh Sx : Sx = Y.Fc Trong ®ã : + Y : lµ to¹ ®é träng t©m phÇn bÞ c¾t ®èi víi trôc trung hoµ + Fc : lµ diÖn tÝch phÇn bÞ c¾t Trªn guèc phanh h×nh ch÷ T th× t¹i ®iÓm 1 vµ cã dF = 0, do ®ã Sx = 0 +T¹i ®iÓm 2 ta cã : Sx = Y2.Fc Trong ®ã : + Y2 : lµ kho¶ng c¸ch tõ täa ®é träng t©m phÇn hai ®Õn ®­êng trung hoµ. Y2 = R1’ - Rth = 13,25 - 12,2 = 1,05 Fc = 1,5 cm2 ; Sx = 1,05.1,5 = 1,57 cm3 ; b = 0,3 cm +T¹i ®iÓm 1 vµ ®iÓm 3 cã Sx = 0, do ®ã = 0 +T¹i ®iÓm 2 : KG/cm2 Víi kÕt qña tÝnh to¸n ®­îc, ta lËp b¶ng : VÞ trÝ 1 2 3 s (KG/cm2) 1049,8 969,2 - 395,6 t(KG/cm2) 0 1552,36 0 sth(KG/cm2) 1649,8 3252,45 395,6 - øng suÊt tæng hîp : sth = T¹i ®iÓm 2 cã sth = 3252,48 KG/cm2 < [sK] = 4000 KG/cm2 III. KÕt LuËn: Qua phÇn tÝnh to¸n vµ kiÓm nghiÖm ta nhËn thÊy : - Kh¶ n¨ng lµm viÖc cña c¸c chi tiÕt guèc phanh, trèng phanh, chèt phanh vµ c¸c xi lanh lµm viÖc ë b¸nh xe ®Òu ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt vµ ®ñ bÒn. - C¬ cÊu phanh tho¶ m·n víi c¸c trÞ sè vÒ c«ng ma s¸t riªng, ¸p suÊt trªn c¸c trªn c¸c bÒ mÆt ma s¸t, thêi gian lµm viÖc cña c¸c m¸ phanh, nhiÖt sinh ra trong trong qu¸ tr×nh phanh ®Òu ®¶m b¶o vµ hiÖn t­îng tù xiÕt kh«ng x¶y ra. - Hµnh tr×nh toµn bé cña bµn ®¹p phanh ®¶m b¶o yªu cÇu so víi hµnh tr×nh cho phÐp. - Riªng cã lùc bµn ®¹p cña ng­êi l¸i cÇn sinh ra ®Ó ®¶m b¶o m«men phanh yªu cÇu lµ Qb® = 75 KG, ta thÊy nã lín h¬n so víi lùc bµn ®¹p cho phÐp [Qb®] = 50 I70 KG. Lùc bµn ®¹p lín g©y mÖt mái cho ng­êi l¸i khi sö dông phanh, dÉn ®Õn hiÖu qu¶ phanh kÐm. - MÆt kh¸c, ë hÖ thèng phanh cò kh«ng cã trî lùc, lµ hÖ thèng phanh mét dßng, do ®ã kh«ng an toµn, hiÖu qu¶ phanh kÐm. CH¦¥NG III C¶i tiÕn hÖ thèng phanh I. Ph­¬ng ¸n c¶i tiÕn hÖ thèng phanh xe UAZ 469: - Qua phÇn tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng ph¹nh ta thÊy, ®Ó t¨ng ®é tin cËy khi sö dông phanh, ta thiÕt kÕ c¶i tiÕn dÉn ®éng phanh hai dßng. - §Ó gi¶m nhÑ lùc bµn ®¹p cho ng­êi l¸i, t¨ng hiÖu qña phanh ta thiÕt kÕ tÝnh to¸n, c¶i tiÕn dÊn ®éng phanh cã c­êng ho¸. II. C¸c ph­¬ng ¸n dÉn ®éng phanh: II.1. Ph­¬ng ¸n 1 : Gi÷ nguyªn xi lanh chÝnh mét buång cña xe cò, thiÕt kÕ thªm bé trî lùc vµ bé chia dßng. S¬ ®å bè trÝ nh­ h×nh vÏ: - ¦u ®iÓm : Sö dông ®­îc xi lanh chÝnh cña xe cò - Nh­îc ®iÓm : Ph¶i thiÕt kÕ thªm bé chia dßng, khã bè trÝ trªn xe II.2. Ph­¬ng ¸n 2 : - ¦u ®iÓm : khi bÞ háng,rß rØ dÇu ë mét dßng th× «t« vÉn ®­îc phanh ë mét b¸nh tr­íc bªn ph¶i vµ mét b¸nh sau bªn tr¸i hoÆc ®­îc phanh ë mét b¸nh tr­íc bªn tr¸i vµ mét b¸nh sau bªn ph¶i. ChÊt l­îng phanh ®¶m b¶o tèt c¶ khi ®i trªn ®­êng cã hÖ sè b¸m däc ë hai vÕt b¸nh xe kh¸c nhiÒu. - Nh­îc ®iÓm : NÕu mét dßng bÞ háng th× cã thÓ lµm cho bÞ quay ngang, mÊt æn ®Þnh h­íng cña xe khi phanh. II.3. Ph­¬ng ¸n 3 : - ¦u ®iÓm : NÕu bÞ háng, rß rØ dÇu ë mét dßng nµo ®ã th× «t« v·n ®­îc phanh ë hai b¸nh xe tr­íc hoÆc phanh ë hai b¸nh sau. - Nh­îc ®iÓm : nÕu háng dßng phanh cÇu tr­íc th× cã thÓ x¶y ra hiÖn t­îng quay ngang xe khi phanh. NÕu h­ háng dßng phanh cÇu sau th× cã thÓ mÊt tÝnh æn ®Þnh cña xe khi phanh gÊp. * KÕt luËn : Sau khi xem xÐt, ®¸nh gi¸ c¸c ph­¬ng ¸n trªn, ta chän ph­¬ng ¸n 3 lµ phï hîp nhÊt. III. C¸c ph­¬ng ¸n c­êng ho¸ : III.1. Ph­¬ng ¸n 1: C­êng ho¸ khÝ nÐn H×nh 3.1 : S¬ ®å c­êng ho¸ khÝ nÐn 1- Bµn ®¹p ; 2- lß xo håi vÞ ; 3- 4- §ßn dÉn ®éng ; 5- pÝtt«ng ; B×nh chøa khÝ nÐn ; 9- Van ; 10- pist«n ; 11- thanh d¹ng èng * ¦u ®iÓm : - Lùc c­êng ho¸ lín, v× ¸p suÊt khÝ nÐn cã thÓ ®¹t 5I7 KG/cm2 * Nh­îc ®iÓm : - Sè l­îng c¸c côm trong hÖ thèng phanh nhiÒu, kÕt cÊu phøc t¹p, cång kÒnh , ®éng c¬ ph¶i kÌm theo m¸y nÐn khÝ . -Do xe UAZ 452 kh«ng cã m¸y nÐn khÝ nªn ta kh«ng sö dông ph­¬ng ¸n nµy. III.2. Ph­¬ng ¸n 2 : C­êng ho¸ ch©n kh«ng H×nh 3.2 : S¬ ®å c­êng ho¸ ch©n kh«ng 1- Bµn ®¹p ; 2- Thanh ®Èy ; 3- pitt«ng xi lanh chÝnh ; 4- pitt«ng xi lanh lùc ; 5- van kh«ng khÝ ; 6- ô tú ; 7- lß xo ; 8- thanh ®Èy ; 9- lß xo håi vÞ * §Æc ®iÓm : Sö dông ngay ®é chÊn kh«ng ë ®­êng èng n¹p cña ®éng c¬, ®­a ®é ch©n kh«ng nµy vµo khoang A cña bé c­êng hãa, cßn khoang B khi phanh ®­îc th«ng víi khÝ trêi. * Nguyªn lý lµm viÖc : Khi kh«ng phanh d­íi t¸c dông cña lß xo håi vÞ 9, ®Çu trªn cña bµn ®¹p phanh dÞch chuyÓn sang tr¸i ®Ó më cöa van 5 bªn ph¶i vµ ®ãng cöa van 5 bªn tr¸i, lóc nµy buång A th«ng víi buång B qua hai cöa E vµ F vµ th«ng víi ®­êng èng n¹p. Khi phanh d­íi t¸c dông cña lùc bµn ®¹p, ®Çu trªn cña ®ßn bµn ®¹p dÞch chuyÓn sang ph¶i, ®Çu d­íi dÞch chuyÓn sang tr¸i t¸c dông lªn thanh ®Èy pitt«ng xi lanh chÝnh, ®ång thêi ®Çu trªn cña ®ßn bµn ®¹p kÐo thanh ®Èy 8 sang ph¶i lóc nµy van bªn tr¸i th«ng víi khÝ trêi më ra, cßn van 5 bªn ph¶i th«ng gi÷a cöa E vµ F ®­îc ®ãng l¹i, khi ®ã ¸p suÊt cña buång B b»ng ¸p suÊt khÝ trêi, cßn ¸p suÊt buång A b»ng ¸p suÊt ®­êngg èng n¹p ( = 0,5 KG/cm2). Do ®ã gi÷a buång A vµ buång B cã sù chªnh ¸p suÊt (= 0,5 KG/cm2). Do sù chªnh lÖch ¸p suÊt nµy mµ pitt«ng 4 dÞch chuyÓn sang ph¶i t¸c dông lªn ®Çu ®ßn 2 mét lùc cïng chiÒu víi lùc bµn ®¹p cña ng­êi l¸i vµ ®Èy pitt«ng 3 cña xi lanh b¸nh xe ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh. Khi nh¶ bµn ®¹p phanh, lß xo 9 kÐo ®ßn bµn ®¹p phanh vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, lóc ®ã van 5 bªn ph¶i ®­îc më ra th«ng gi÷a buång A vµ buång B qua cöa E vµ F, khi ®ã hÖ thèng phanh ë tr¹ng th¸i kh«ng lµm viÖc. * ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ¸n: TËn dông ®­îc ®é chªnh ¸p gi÷a khÝ trêi vµ ®­êng èng n¹p khi ®éng c¬ lµm viÖc mµ kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn c«ng suÊt cña ®éng c¬, vÉn ®¶m b¶o ®­îc träng t¶i chuyªn chë vµ tèc ®é khi «t« chuyÓn ®éng. Ng­îc l¹i khi phanh cã t¸c dông lµm cho c«ng suÊt cña ®éng c¬ cã gi¶m v× hÖ sè n¹p gi¶m, tèc ®é cña «t« lóc ®ã sÏ chËm l¹i mét Ýt lµm cho hiÖu qu¶ phanh cao. So víi ph­¬ng ¸n dïng trî lùc phanh b»ng khÝ nÐn, th× kÕt cÊu bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu, kÝch th­íc gän nhÑ,dÔ chÕ t¹o, gi¸ thµnh rÎ, dÔ bè trÝ trªn xe. * Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n : §é ch©n kh«ng khi thiÕt kÕ lÊy lµ 0,5 KG/cm2, ¸p suÊt khÝ trêi lµ 1 KG/cm2 , do ®ã ®é chªnh ¸p gi÷a hai buång cña bé c­êng ho¸ kh«ng lín. Muèn cã lùc c­êng ho¸ lín th× ph¶i t¨ng tiÕt diÖn cña mµng, do ®ã kÝch th­íc cña bé c­êng ho¸ t¨ng lªn. Ph­¬ng ¸n nµy chØ thÝch hîp víi phanh dÇu lo¹i xe du lÞch vµ xe t¶i, hµnh kh¸ch cã träng t¶i nhá vµ trung b×nh, chØ dïng víi ®éng c¬ x¨ng. III.3. Ph­¬ng ¸n 3 : C­êng ho¸ ch©n kh«ng kÕt hîp víi thñy lùc. S¬ ®å nguyªn lý: Hinh 3.3 : S¬ ®å c­êng ho¸ ch©n kh«ng kÕt hîp thuû lùc * Nguyªn lý lµm viÖc : Khi ch­a phanh van kh«ng khÝ 7 ®­îc ®ãng l¹i, van ®iÒu khiÓn 8 më ra nhê lß xo cÇn ®Èy mµng 9 mang theo pitt«ng ph¶n håi 10 ®i xuèng. Buång III th«ng víi buång II qua èng 15 th«ng víi buång IIa. Nh­ vËy ¸p suÊt buång IIa, IIb b»ng nhau vµ b»ng ¸p suÊt ch©n kh«ng ë häng hót cña ®­êng èng n¹p. Khi phanh ng­êi l¸i t¸c dông lªn bµn ®¹p phanh mét lùc cÇn thiÕt qua hÖ thèng ®ßn, ®Èy pitt«ng ë xi lanh chÝnh ®i, ¸p suÊt phÝa sau pitt«ng t¨ng lªn qua èng dÉn dÇu lªn xilanh cña bé c­êng ho¸, ¸p suÊt nµy t¸c dông pitt«ng cña bé c­êng ho¸ vµ t¸c dông lªn pitt«ng ph¶n håi, ®Èy pitt«ng ph¶n håi 10 ®i lªn, th¾ng ®­îc lùc lß xo c«n 8, më van kh«ng khÝ 7 ra. Lóc nµy ¸p suÊt khÝ trêi lµ 1 KG/cm2 ®i vµo èng 15 ®Ó vµo buång IIa, cßn buång IIb vÉn lµ buång ch©n kh«ng. Do sù chªnh ¸p ë buång IIa vµ buång IIb, pitt«ng mµng 4 dÞch chuyÓn sang ph¶i qua thanh ®Èy, ®Èy pitt«ng 11 cña bé c­êng hãa ®i sang ph¶i, ¸p suÊt sau pitt«ng nµy ®­îc t¨ng lªn vµ dÉn ®Õn c¸c xi lanh b¸nh xe ®Ó tiÕn hµnh ®Èy c¸c m¸ phanh ra tiÕp xóc víi trèng phanh ®Ó h·m b¸nh xe l¹i. Khi nh¶ bµn ®¹p phanh lß xo ë bµn ®¹p kÐo bµn ®¹p vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, lß xo håi vÞ ë xi lanh chÝnh ®Èy pitt«ng cña xi lanh chÝnh vÒ vÞ trÝ cò, lß xo c«n bé c­êng ho¸ ®Èy pitt«ng cña bé c­êng ho¸ vÒ vÞ trÝ cò, van 8 më ra, van kh«ng khÝ 7 ®ãng l¹i, ¸p suÊt buång IIa, IIb l¹i b»ng nhau vµ b»ng ¸p suÊt ch©n kh«ng ( 0,5 KG/cm2). ë c¸c b¸nh xe th× c¸c lß xo kÐo m¸ phanhvÒ vÞ ban ®Çu ®Ó nh¶ m¸ phanh t¸ch ra khái chèng phanh. * ¦u ®iÓm : TËn dông ®­îc ®é chªnh ¸p gi÷a khÝ trêi vµ ®­êng èng n¹p. Ngoµi ra cßn cã ­u ®iÓm cã thÓ c©n b»ng lùc bµn ®¹p phanh víi lùc c¶n l¨n ë b¸nh xe ë mäi vÞ trÝ cña bµn ®¹p. Gióp cho ng­êi l¸i cã thÓ ®¹p phanh tõ tõ ®Õn mét møc nµo ®ã th× gi÷ nguyªn bµn ®¹p, lóc nµy ë c¸c b¸nh xe cã lùc c¶n nh­ng vÉn l¨n. * Nh­îc ®iÓm : kÕt cÊu phøc t¹p, gi¸ thµnh cao. III.4. KÕt luËn : Sau khi ph©n tÝch c¸c ph­¬ng ¸n c­êng ho¸, ®¸nh gi¸ vÒ ­u khuyÕt ®iÓm, ta chän ph­¬ng c­êng ho¸ b»ng ch©n kh«ng ®Ó thiÕt kÕ trî lùc, c¶i tiÕn cho xe UAZ 469. IV.ThiÕt kÕ tÝnh to¸n c¶i tiÕn hÖ thèng phanh xe UAZ - 469 IV.1. ThiÕt kÕ dÉn ®éng phanh hai dßng : IV.1.1. Xi lanh chÝnh : Sö dông xi lanh ”t¨ng ®em” cã hai buång riªng rÏ, t¹o nèi víi hai dßng cña truyÒn ®éng phanh. - §­êng kÝnh xi lanh lÊy theo th«ng sè c¬ b¶n cña xe : D = 32 mm IV.1.2. X¸c ®Þnh hµnh tr×nh cña pitt«ng trong xi lanh chÝnh : Hµnh tr×nh cña pitt«ng trong xi lanh chÝnh ph¶i b»ng hoÆc lín h¬n yªu cÇu ®¶m b¶o thÓ tÝch dÇu ®i vµo c¸c xi lanh lµm viÖc ë c¸c c¬ cÊu phanh. Hµnh tr×nh cña pitt«ng thø cÊp trong xi lanh chÝnh lo¹i ”t¨ng ®em” : S = Trong ®ã : + d1 = 32 mm : ®­êng kÝnh xi lanh b¸nh xe cña c¬ cÊu phanh tr­íc. + x1 = 5,1 mm : hµnh tr×nh cña pitt«ng trong xi lanh b¸nh xe cña c¬ cÊu phanh tr­íc ®· tÝnh ®­îc ë phÇn tr­íc. + D = 32 mm : ®­êng kÝnh xi lanh chÝnh +hb = 1,05 : hÖ sè bæ sung. S = mm Hµnh tr×nh cña pÝtt«ng s¬ cÊp trong xi lanh chÝnh : do ®­êng kÝnh cña xi lanh lµm viÖc cña c¬ cÊu phanh tr­íc vµ phanh sau b»ng nhau, nªn hµnh tr×nh cña pitt«ng s¬ cÊp dÞch chuyÓn còng b»ng S = 10,7 mm ®Ó Ðp ®ñ dÇu ra xi lanh lµm viÖc cña c¬ cÊu phanh sau. Do pitt«ng thø cÊp dÞch chuyÓn hµnh tr×nh S th× pitt«ng s¬ cÊp ph¶i dich chuyÓn hµnh tr×nh toµn bé lµ S1 = 2.S = 21,4 mm th× míi ®¶m b¶o thÓ tÝch dÇu ra c¸c xi lanh b¸nh sau. Hµnh tr×nh toµn bé cña bµn ®¹p phanh : S0 = (S1 + d0). Trong ®ã : + d0 = 1,5 mm : khe hë gi÷a thanh ®Èy víi pitt«ng ë xi lanh chÝnh + : tØ sè kÝch th­íc ®ßn bµn ®¹p S0 = (21,4 + 1,5). = 138 mm Nh­ vËy, hµnh tr×nh toµn bé cña bµn ®¹p phanh ®¶m b¶o £ [h] = 150 mm IV.1.3. CÊu t¹o cña pitt«ng xi lanh chÝnh hai buång : H×nh 3.4 : Xy lanh chÝnh hai dßng 1- B×nh dÇu 8- Lß xo s¬ cÊp 2- VÝt 9- èng ®ì lß xo 3- Vßng cao su ch¾n dÇu 10- VÝt h¹n chÕ 4- Vßng chÆn 11- Piston thø cÊp 5- Piston s¬ cÊp 12- Van hoa khÕ 6- Phít cao su 13- N¾p ®­êng dÇu ra 7- VÝt 14- N¾p ®Çu piston IV.1.4. Nguyªn lý lµm viÖc : * Khi phanh : Ng­êi l¸i t¸c dông vµo bµn ®¹p phanh, ®Çu cÇn ®Èy t¸c vµo ®u«i pitt«ng thø cÊp 1, ®Èy pitt«ng thø cÊp 1 dÞch chuÓn sang tr¸i, b¸t cao su nhanh chãng bÞt kÝn lç bï dÇu 7 nh­ vËy bÞt kÝn ®­êng dÉn th«ng gi÷a xi lanhvµ b×nh chøa, t¹o nªn ¸p suÊt trong buång thø cÊp(buång A), më van mét chiÒu kÐp vµ dÇu cã ¸p suÊt cao nµy sÏ qua van mét chiÒu kÐp theo ®­êng èng ®Õn c¸c xi lanh b¸nh xe sau, t¸c dông lªn c¸c pitt«ng trong xi lanh b¸nh xe sau. Do còng cã mét ¸p suÊt dÇu nhø thÕ t¸c dông lªn pitt«ng thø cÊp 2, pitt«ng 2 ho¹t ®éng gièng pitt«ng s¬ cÊp 1, t¹o ¸p suÊt dÇu trong buång thø cÊp (buång B), dÇu cã ¸p suÊt cao tõ buång thø cÊp qua van mét chiÒu kÐp t¸c dông lªn c¸c xi lanh b¸nh tr­íc. * Khi nh¶ bµn ®¹p phanh: D­íi t¸c dông cña lùc lß xo håi vÞ bµn ®¹p kÐo bµn ®¹p vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, lß xo håi vÞ c¸c pitt«ng trong xi lanh chÝnh ®Èy pitt«ng vÒ vÞ trÝ ban ®Çu. Pitt«ng thø cÊp 2 bÞ h¹n chÕ bëi vÝt h¹n chÕ 8. Lß xo håi vÞ guèc phanh kÐo guèc phanh vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, dÇu tõ c¸c xi lanh lµm viÖc ë c¸c b¸nh xe ®­îc dån vÒ xi lanh chÝnh theo ®­êng èng cña mçi dßng vµ qua van mét chiÒu kÐp, kÕt thóc qu¸ tr×nh phanh. Tuy nhiªn, do dÇu kh«ng ch¶y do dÇu kh«ng ch¶y vÒ xi lanh chÝnh b¸nh xe vÒ ngay lËp tøc, nªn ¸p suÊt dÇu trong buång A vµ B gi¶m nhanh, trong mét thêi gian ng¾n t¹o ra ®é ch©n kh«ng. KÕt qu¶ lµ, dÇu trong b×nh chøa sÏ ch¶y vµo c¸c buång A vµ B cña xi lanh chÝnh qua cöa vµo vµ dÇu tõ khoang C vµ D qua c¸c lç nhá ë ®Ønh pitt«ng uèn cong b¸t cao su ®i vµo khoang A vµ B. Nh­ vËy buång A vµ B ®­îc bæ sung dÇu tøc thêi, ®¶m b¶o cho lÇn phanh tiÕp theo. * Khi háng mét dßng phanh : - NÕu rß rØ dÇu ë dßng phanh nèi víi buång thø cÊp, do ®ã ¸p suÊt dÇu kh«ng sinh ra ë buång thø cÊp, pÝtt«ng thø cÊp bÞ ®Èy sang tr¸i ®Õn khi nã ch¹m vµo thµnh xi lanh. Khi pitt«ng s¬ cÊp bÞ ®Èy tiÕp sang tr¸i, ¸p suÊt dÇu trong buång A t¨ng lªn cho phÐp hai phanh sau cña dßng phanh nèi víi buång A ho¹t ®éng. - NÕu rß rØ dÇu ë dßng phanh nèi víi buång s¬ cÊp A, khi ®¹p phanh pitt«ng s¬ cÊp 1 dÞch sang tr¸i, nh­ng kh«ng sinh ra ¸p suÊt dÇu ë buång A. V× vËy, pitt«ng s¬ cÊp 1 nÐn lß xo håi vÞ ®Ó tiÕp xóc ®Çu pitt«ng s¬ cÊp 1vµo ®u«i pitt«ng sè 2 vµ ®Èy pitt«ng sè 2 sang tr¸i, lµm t¨ng ¸p suÊt dÇu trong buång B. Do ®ã, hai phanh tr­íc cña dßng phanh cña dßng phanh nµy ho¹t ®éng. Khi rß rØ dÇu mét dßng phanh nµo ®ã ng­êi l¸i sÏ c¶m thÊy hiÖu qu¶ phanh kÐm ®i vµ hµnh tr×nh cña bµn ®¹p phanh t¨ng lªn. Tr¹ng th¸i lµm viÖc cña van mét chiÒu kÐp nh­ h×nh vÏ trªn IV.1.5. TÝnh lß xo håi vÞ pitt«ng trong xi lanh chÝnh : a. Lß xo thø cÊp : - Chän ®­êng kÝnh d©y lß xo : d = 1,5 mm - lùc l¾p lß xo lµ : P = 2,6 KG - Sè vßng lµm viÖc cña lß xo : n = 7 - §­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo : D = 18 mm - §é nÐn cña lß xo khi l¾p vµo xi lanh : cm = 12 mm - B­íc cña lß xo khi l¾p vµo xi lanh : t = d + (1,1 I 1,2) l / n = 1,5 + 1,2. 12 / 7 = 3,5 mm LÊy t = 4,5 mm - B­íc cña lß xo khi tù do : t’ = t + l / 7 = 4,5 + 12 / 7 = 6 mm - ChiÒu dµi cña lß xo khi l¾p vµo : L = d + t.n = 1,5 +4,5.7 = 33 mm - ChiÒu dµi cña lß xo khi tù do : L’ = L + l = 33 + 12 = 38 mm b.Lß xo s¬ cÊp : - Chän ®­êng kÝnh d©y lß xo : d = 1,5 mm - lùc l¾p lß xo lµ : P = 3,6 KG - Sè vßng lµm viÖc cña lß xo : n = 9 - §­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo : D = 18 mm - §é nÐn cña lß xo khi l¾p vµo xi lanh : cm = 20 mm - B­íc cña lß xo khi l¾p vµo xi lanh : t = 4,5 mm - B­íc cña lß xo khi tù do : t’ = t + l / 7 = 4,5 + 20 / 9 = 6,7 mm - ChiÒu dµi cña lß xo khi l¾p vµo : L = d + t.n = 1,5 +4,5.9 = 42 mm - ChiÒu dµi cña lß xo khi tù do : L’ = L + l = 42 + 20 = 62 mm IV.2. ThiÕt kÕ bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng : Trªn c¬ së kiÓm nghiÖm hÖ thèng dÉn ®éng phanh, lùc bµn ®¹p cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o m«men phanh yªu cÇu lµ Q = 75 KG, nh­ vËy lùc bµn ®¹p >[Qb®] = 50I 70 KG. Do ®ã, g©y mÕt mái cho ng­êi l¸i khi sö dông phanh vµ dÉn ®Õn hiÖu qña phanh gi¶m tÝnh an toµn gi¶m. V× vËy, thiÕt kÕ l¾p thªm c­êng ho¸ cho hÖ thèng phanh xe UAZ- 469 lµ ®iÒu cÇn thiÕt vµ rÊt thiÕt thùc. IV.2.1. CÊu t¹o bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng : H×nh 3.5 : S¬ ®å bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng 1. èng nèi nguån ch©n kh«ng; 9. Cao su b¶o vÖ 2. Th©n tr­íc cña bé c­êng ho¸; 10. Lß xo håi van khÝ 3. Mµng cao su c­êng ho¸; 11. Läc khÝ 4.Th©n sau cña bé c­êng ho¸; 12. CÇn ®Èy 5. Lß xo håi vÞ; 13. Van håi van khÝ 6. Th©n van; 14. Van ®iÒu khiÓn 7. bu l«ng; 15. Van kh«ng khÝ 8. Phít th©n van; 16. TÊm h¹n chÕ K. Van ch©n kh«ng; 17. Bu l«ng M10 A. Buång ¸p suÊt thay ®æi 18. Pist«n B. Buång ¸p suÊt thay ®æi IV.2.2. Nguyªn lý lµm viÖc cña c­êng ho¸ ch©n kh«ng : * Tr¹ng th¸i kh«ng ®¹p phanh : Van khÝ ®­îc nèi víi cÇn ®iÒu khiÓn van vµ bÞ kÐo sang ph¶i do lß xo håi van khÝ. Van ®iÒu khiÓn bÞ ®Èy sang tr¸i bëi lß xo van ®iÒu khiÓn. Nã lµm cho van khÝ tiÕp xóc víi van ®iÒu khiÓn. V× vËy khÝ bªn ngoµi sau khi ®i qua läc khÝ bÞ chÆn l¹i kh«ng vµo ®­îc buång ¸p suÊt thay ®æi. Lóc nµy van ch©n kh«ng cña th©n van bÞ t¸ch ra khái van ®iÒu khiÓn lµm th«ng gi÷a cöa K vµ E. Do lu«n cã ®é ch©n kh«ng trong buång ¸p suÊt kh«ng ®æi, nªn còng cã ®é ch©n kh«ng trong buång ¸p suÊt thay ®æi. KÕt qu¶ lµ pitt«ng trî lùc bÞ ®Èy sang ph¶i bëi lß xo mµng. *Tr¹ng th¸i khi ®¹p phanh : Khi ®¹p phanh cÇn ®iÒu khiÓn van, ®Èy van khÝ lµm cho nã dÞch chuyÓn sang tr¸i. Van ®iÒu khiÓn bÞ ®Èy Ðp vµo van khÝ bëi lß xo van ®iÒu khiÓn, nªn nã còng dÞch chuyÓn sang tr¸i ®Õn khi nã tiÕp xóc víi van ch©n kh«ng. V× vËy ®­êng th«ng gi÷a cöa K vµ E bÞ bÞt kÝn l¹i. Khi van khÝ dÞch chuyÓn tiÕp sang tr¸i, nã t¸ch khái van ®iÒu khiÓn. V× vËy kh«ng khÝ tõ ngoµi qua läc khÝ ®i vµo buång ¸p suÊt thay ®æi qua cöa E. Sù chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a buång ¸p suÊt thay ®æi vµ buång ¸p suÊt kh«ng ®æi lµm pitt«ng dÞch chuyÓn sang tr¸i. Lµm cho ®Üa lùc ®Èy cÇn ®Èy trî lùc sang tr¸i vµ lµm t¨ng lùc ®Èy cña cÇn ®©y trî lùc vµo pitt«ng xi lanh chÝnh. *Tr¹ng th¸i gi÷ ch©n phanh : NÕu ®¹p phanh vµ dõng bµn ®¹p ë vÞ trÝ nµo ®ã th× cÇn ®iÒu khiÓn van vµ van khÝ sÏ dõng l¹i, nh­ng pitt«ng tiÕp tôc dÞch chuyÓn sang tr¸i do sù chªnh ¸p. Van ®iÒu khiÓn vÉn tiÕp xóc víi van ch©n kh«ng nhê lß xo van ®iÒu khiÓn, nh­ng di chuyÓn cïng víi pitt«ng. Do van ®iÒu khiÓn dÞch sang tr¸i vµ tiÕp xóc víi van khÝ, nªn kh«ng khÝ bÞ ng¨n kh«ng cho vµo buång ¸p suÊt thay ®æi. V× vËy pitt«ng kh«ng dÞch chuyÓn n÷a vµ gi÷ nguyªnlùc phanh hiÖn t¹i. *Khi nh¶ phanh: Khi nh¶ bµn ®¹p phanh, cÇn ®iÒu khiÓn van vµ van khÝ bÞ ®Èy sang ph¶i nhê lß xo håi van khÝ vµ ph¶n lùc cña xi lanh phanh chÝnh, nã lµm cho van khÝ tiÕp xóc víi van ®iÒu khiÓn, ®ãng ®­êng th«ng gi÷a khÝ trêi vµ víi buång ¸p suÊt thay ®æi. Cïng lóc ®ã van khÝ còng nÐn lß xo van ®iÒu khiÓn l¹i, v× vËy van van ®iÒu khiÓn bÞ t¸ch ra khái van ch©n kh«ng lµm th«ng cöa K vµ E. Nã cho phÐp kh«ng khÝ tõ buång ¸p suÊt thay ®æi sang buång ¸p suÊt kh«ng ®æi lµm triÖt tiªu sù chªnh ¸p gi÷a hai buång. Pitt«ng trî lùc bÞ ®Èy l¹i sang ph¶i bëi lß xo mµng vµ trî lùc trë vÒ tr¹ng th¸i kh«ng ho¹t ®éng. *Khi kh«ng cã ch©n kh«ng: Khi bé c­êng ho¸ bÞ háng, kh«ng cã sù chªnh ¸p gi÷a buång ¸p suÊt kh«ng ®æi vµ buång ¸p suÊt thay ®æi, trî lùc phanh ë tr¹ng th¸i kh«ng ho¹t ®éng, pitt«ng bÞ ®Èy sang ph¶i bëi lß xo mµng. Tuy nhiªn khi ®¹p phanh, cÇn ®iÒu khiÓn van nÞ ®Èy sang tr¸i vµ ®Èy vµo van khÝ, ®Üa ph¶n lùc vµ cÇn ®Èy trî lùc. V× vËy lùc tõ bµn ®¹p phanh ®­îc truyÒn ®Õn pitt«ng xi lanh chÝnh ®Ó t¹o ra lùc phanh. Cïng lóc ®ã van khÝ ®Èy vµo tÊm chÆn, v× vËy pitt«ng còng th¾ng ®­îc søc c¶n cña lß xo mµng ®Ó dÞch sang tr¸i. Nh­ vËy, phanh còng cã t¸c dông ngay c¶ khi kh«ng cã ch©n kh«ng t¸c dông lªn trî lùc phanh. Tuy nhiªn do trî lùc phanh kh«ng ho¹t ®éng nªn ch©n phanh c¶m thÊy nÆng. IV.2.3. X¸c ®Þnh kÝch th­íc mµng cña bé c­êng ho¸ : a. X¸c ®Þnh ¸p suÊt pi do ng­êi l¸i ®¹p phanh sinh ra : tõ c«ng thøc x¸c ®Þnh lùc trªn bµn ®¹p phanh : Qb® = Pi = Trong ®ã: + Qb® = 30 KG : lùc bµn ®¹p cña ng­êi l¸i khi cã c­êng ho¸ + D = 32 mm : ®­êng kÝnh xi lanh chÝnh + : tØ sè kÝch th­íc ®ßn bµn ®¹p + h = 0,92 : hiÖu suÊt truyÒn lùc pi = KG/cm2 * HÖ sè c­êng ho¸ lµ : kc = * §­êng ®Æc tÝnh cña bé c­êng ho¸ : IV.2.4. TÝnh lß xo bé c­êng ho¸ : chän lß xo c«n chÞu nÐn, vËt liÖu thÐp 65 * §­êng kÝnh d©y lß xo : d = Trong ®ã : + Dtb = 85,5 mm = 8,55 mm : ®­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo + P = 3 KG : lùc Ðp lß xo + k = 1,11 : HÖ sè tËp trung øng suÊt + = 700 KG/cm2 : øng suÊt xo¾n cho phÐp VËy ta cã : d ³ cm LÊy d = 3 mm * Chon sè vßng lµm viÖc cña lß xo lµ : n = 6 * §é nÐn cña lß xo khi l¾p vµo : G = 8.105 KG/cm2 * B­íc cña lß xo khi l¾p vµo : t = 9,5 mm * B­íc cña lß xo khi tù do : t’ = t + l/n = 9,5 + 16,2/6 = 12 mm * ChiÒu dµi tù do cña lß xo : L = d + t’.n = 3 + 12.6 = 75 mm b. ¸p suÊt vµ lùc do bé c­êng ho¸ sinh ra : pc = pt - pi Trong ®ã : + Pt : ¸p suÊt cùc ®¹i cÇn thiÕt khi phanh ngÆt : 52,3 KG/cm2 Ta cã : Pc = 52,3 - 20,6 = 31,7 KG/cm2 - Lùc do bé c­êng ho¸ sinh ra: Qb® = Qb® = =276,9 KG c. X¸c ®Þnh kÝch th­íc mµng cña bé c­êng ho¸ : - XÐt sù c©n b»ng cña mµng c­êng ho¸ ta cã ph­¬ng tr×nh : Qc = Fm.DP - Plx Trong ®ã : + Fm = + DP = 0,5 KG/cm2 : ®é chªnh ¸p gi÷a buång tr­íc vµ buång sau + Plx = 2,5 KG : lùc lß xo Qb® = Dm = cm Dm = 26,6 cm KÕt luËn : Víi c¸c ph­¬ng ¸n c¶i tiÕn ®· tr×nh bµy ë trªn,ta thÊy lùc bµn ®¹p ®· gi¶m tõ 75KG xuèng cßn 30KG.do ®ã gi¶m ®¸ng kÓ sù mÖt mái cho ng­êi l¸i. V. Bè trÝ chung trªn xe : ë c¸c phÇn trªn, ta ®· chän vµ thiÕt kÕ ®­îc : - Xi lanh chÝnh hai buång - Bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng - Mét sè kÕt cÊu dïng l¹i cña xe UAZ -469 VÊn ®Ò ®Æt ra lµ ph¶i bè trÝ c¸c c¸c côm chi tiÕt nh­ thÕ nµo ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho hÖ thèng vµ thuËn lîi cho viÖc sö dông còng nh­ b¶o d­ìng, söa ch÷a. Víi kÕt cÊu cña c¸c côm chi tiÕt : xi lanh chÝnh, bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng, ®­êng èng dÉn, ta bè trÝ hÖ thèng phanh nh­ sau : a. C­êng ho¸ ch©n kh«ng vµ xi lanh chÝnh : Bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng vµ xi lanh chÝnh ®­îc l¾p r¸p víi nhau b»ng 3 bu l«ng M8 cïng víi ®Öm bao kÝn ë phÝa ®Çu bé c­êng ho¸, 4 bu l«ng M8 ë cuèi bé c­êng ho¸ ®­îc b¾t vµo bé ®å g¸ b»ng tÊm thÐp dµy 4mm. - Tæng chiÒu dµi = 420 mm - Tæng chiÒu cao = 270 mm b. Bè trÝ dÉn ®éng dßng phanh : Ta chän ph­¬ng ¸n dÉn ®éng phanh 2 dßng lµ xi lanh 2 buång : - Buång thø cÊp cña xi lanh chÝnh ®­îc bè trÝ dßng phanh 1 dÉn ®Õn 2 c¬ cÊu phanh cña cÇu tr­íc. - Buång s¬ cÊp cña xi lanh chÝnh ®­îc bè trÝ dßng phanh 2 dÉn ®Õn 2 cí cÊu phanh cña cÇu sau. - V× thiÕt kÕ cña xi lanh 2 buång lµ ®é cøng cña lß xo buång thø cÊp lín h¬n ®é cøng cña lß xo buång s¬ cÊp, cho nªn khi ®¹p bµn ®¹p phanh th× ¸p suÊt ë buång s¬ cÊp sÏ t¨ng tr­íc buång thø cÊp. Nh­ vËy, c¬ cÊu phanh ë cÇu sau sÏ ®­îc lµm viÖc tr­íc c¬ cÊu phanh ë cÇu tr­íc ®Ó ®¶m b¶o ®é æn ®Þnh h­íng cña xe khi phanh. c. Bè trÝ dÉn ®éng ®­êng èng : §­êng èng dßng 1 vµ dßng 2 ®­îc b¾t ®Çu tõ buång ¸p suÊt thø cÊp vµ buång ¸p suÊt s¬ cÊp cña xi lanh chÝnh, sau ®ã dÉn xuèng gÇm xe, n»m s¸t vµo s¸t xi ch÷ U cña khung xe vµ cø c¸ch 500 mm bè trÝ mét c¸i kÑp ®­êng èng cho ®Õn khi ®­êng èng ch¹y ®Õn cÇu tr­íc vµ cÇu sau cña xe. CH¦¥NG IV C«ng nghÖ gia c«ng piston thø cÊp trong xi lanh chÝnh I. Ph©n tÝch kÕt cÊu - chän d¹ng s¶n xuÊt : I.1. Ph©n tÝch kÕt cÊu : - Chi tiÕt pitt«ng thø cÊp trong xi lanh chÝnh cña xe cã d¹ng h×nh trô vµ cã c¸c mÆt trô bËc vµ d·nh. - Pitt«ng cã nhiÖm vô kÕt hîp víi b¸t cao su di chuyÓn theo däc trôc xi lanh, Ðp dÇu ®i ®Õn c¸c xi lanh b¸nh xe cña c¸c c¬ cÊu pha - Pitt«ng ®­îc l¾p láng víi xi lanh Ø32 - Yªu cÇu : mÆt A,B, gia c«ng ®¹t ®é chÝnh x¸c cao vÒ kÝch th­íc vÞ trÝ h×nh d¹ng h×nh häc vµ c¸c bÒ mÆt t­¬ng quan. I.2. Chän d¹ng s¶n xuÊt : - Do s¶n xuÊt mang tÝnh chÊt söa ch÷a vµ c¶i tiÕn nhá, cho nªn ta chän d¹ng s¶n xuÊt lµ ®¬n chiÕc. II. LËp quy tr×nh c«ng nghÖ: - Do chi tiÕt cã d¹ng h×nh trô bËc, ®­êng kÝnh lín nhÊt lµ Ø32mm, d¹ng s¶n xuÊt lµ ®¬n chiÕc. Ta chän ph«i thanh cã Ø34mm II.1. ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ : a. Nguyªn c«ng 1: - Kho¶ mÆt ®Çu - TiÖn th« kÝch th­íc Ø33 suèt chiÒu dµi chi tiÕt, tæng chiÒu dµi lµ 60mm. Sau ®ã quay ®Çu chi tiÕt tiÖn th« ®Çu cßn l¹i. * §Þnh vÞ : ®Þnh vÞ chi tiÕt b»ng bÒ mÆt trô cña ph«i. KÑp ph«i lªn m¸y tiÖn T616 b»ng m©m cÆp 3 chÊu. * Dông cô: - Dao kho¶ mÆt ®Çu, dao tiÖn th« ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp P9. * ChÕ ®é c¾t : - Kho¶ mÆt ®Çu : v = 145 m/ph, t = 1 mm - TiÖn th« Ø33 : v = 145 m/ph, chiÒu s©u c¾t t = 1 mm, - l­îng ch¹y dao däc s = 0,08 mm/vßng. * Dông cô ®o : th­íc cÆp b. Nguyªn c«ng 2: - tiÖn mÆt ®Çu: ChÕ ®é c¾t: t = 1 mm S = 0,8 mm/vßng v = 62mm/ph n = 145v/ph - TiÖn bËc Ø10: ChÕ ®é c¾t: t = 1,5 mm S = 0,3mm/ vßng v = 62mm/ph n = 145v/ph - TiÖn bËc Ø15: ChÕ ®é c¾t: t = 1,5 mm S = 0,4 mm/vßng V= 62 mm/ph n = 145v/ph - TiÖn bËc Ø26: ChÕ ®é c¾t: t = 1,5 mm S = 0,4 mm/vßng v= 62 mm/ph n = 145v/ph - TiÖn bËc Ø10: - TiÖn bËc Ø6: ChÕ ®é c¾t: t = 1,5 mm S = 0,4 mm/vßng v= 62 mm/ph n = 145v/ph - TiÖn tinh tõ Ø33 ®Õn Ø32: ChÕ ®é c¾t: t = 1 mm S = 0,2 mm/vßng v = 62 mm/ph n = 145 v/ph - Khoan t©m Ø1,5 s©u 1,5 mm: ChÕ ®é c¾t: t = 0,75 mm S = 0,02mm/vßng v = 15m/ph - C¾t ®øt chi tiÕt: ChÕ ®é c¾t: t = 3 mm S = 0,06 mm/vßng v =145mm/ph * Dông cô - Dao tiÖn chÕ t¹o tõ thÐp P9(thÐp giã) * Dông cô ®o: th­íc cÆp c. Nguyªn c«ng 3: - Khoan 6 lç Ø1,8 trªn vai piston - Dông cô: + Mòi khoan Ø1,8 ®­îc chÕ t¹o tõ thÐp P9 + M¸y khoan ®øng 2A125 - ChÕ ®é c¾t: Vc¾t = 70 m/ph l­îng ch¹y dao däc S = 0,06 mm/vßng n = 1200 v/ph d. Nguyªn c«ng 4: - Mµi c¸c mÆt trô cã kÝch th­íc Ø32 ®¹t Rz = 0,63 trªn m¸y mµi - §Þnh vÞ : mét ®Çu kÑp trªn m©m kÑp 3 chÊu, mét ®Çu dïng mòi chèng t©m - Dông cô : dao c¾t ®¸ mµi - ChÕ ®é c¾t : + Sè vßng quay cña ®¸ mµi : n = 2200 v/ph + Sè vßng quay cña chi tiÕt : n = 275 v/ph - Dông cô kiÓm tra : Panme e. Nguyªn c«ng 5: KiÓm tra - KÝch th­íc chiÒu dµi vµ ®­êng kÝnh kiÓm tra b»ng th­íc cÆp - §­êng kÝnh Ø32 kiÓm tra b»ng Panme - KiÓm tra ®é « van, ®é trô cña bÒ mÆt Ø32, ®é vu«ng gãc cña bÒ mÆt A b»ng ®ång hå so. Chi tiÕt ®­îc ®Æt trªn kh«Ý V иnh gi¸ chung- KÕt luËn Nh­ phÇn trªn ®· tr×nh bµy hÖ thèng phanh cña xe cò hoµn toµn ®¸p øng ®­îc yªu cÇu cña hÖ thèng phanh, tuy nhiªn vÉn cßn cã nh÷ng h¹n chÕ nhÊt ®Þnh nh­ ®é an toµn kh«ng cao do sö dông xi lanh chÝnh mét buång mµ kh«ng cã bé phËn chia dßng. HiÖu qu¶ phanh thÊp do ch­a tËn dông hÕt kh¶ n¨ng b¸m cña xe vµ lùc bµn ®¹p phanh lµ lín. §Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò trªn em ®· ®¸nh gi¸, lùa chän ph­¬ng ¸n phï hîp ®Ó thiÕt kÕ, c¶i tiÕn hÖ thèng dÉn ®éng phanh cña xe. Víi ®Ò tµi c¶i tiÕn hÖ thèng phanh xe UAZ- 469 nh»m n©ng cao ®é an toµn, dé tin cËy, hiÖu qu¶ cña qóa tr×nh phanh, gi¶m lùc bµn ®¹p cña ng­êi l¸i. Qu¸ tr×nh c¶i tiÕn ®· gi¶i quyÕt ®­îc c¸c yªu cÇu ®Ò ra. §é tin cËy, ®é an toµn ®­îc gi¶i quyÕt nhê hÖ thèng dÉn ®éng phanh hai dßng vµ nhê cã bé trî lùc phanh mµ hiÖu qu¶ phanh ®­îc t¨ng lªn, lùc ®iÒu khiÓn bµn ®¹p phanh nhÑ. Sau thêi gian häc tËp, nhËn ®Ò tµi tèt nghiÖp, víi sù cè g¾ng cña b¶n th©n, sù h­íng dÉn cña thÇy NguyÔn TiÕn Dòng, ®å ¸n cña em ®· ®­îc hoµn thµnh, gi¶i quyÕt tèt nh÷ng môc ®Ých ®Ò ra, c¸c vÊn ®Ò vÒ lý thuyÕt còng nh­ kh¶ n¨ng øng dông thùc tÕ cña ®Ò tµi. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù h­íng dÉn, chØ b¶o cña thÇy NguyÔn TiÕn Dòng cïng c¸c thÇy trong bé m«n «t« vµ b¹n bÌ ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Hµ Néi 6/2007 Sinh viªn: Phan Quốc Phương Tµi liÖu tham kh¶o 1- H­íng dÉn thiÕt kÕ hÖ thèng phanh ¤t« - M¸y kÐo D­¬ng §×nh KhuyÕn §HBK 1995 2- Gi¸o tr×nh tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ ¤t« - M¸y kÐo NguyÔn H÷u CÈn Phan §×nh Kiªn Nhµ xuÊt b¶n §H vµ THCN 1985 3- Lý thuyÕt ¤t« - M¸y kÐo. NguyÔn H÷u CÈn D­ Quèc ThÞnh Ph¹m Minh Th¸i NguyÔn V¨n Tµi Lª ThÞ Vµng 4- CÊu t¹o gÇm xe con NguyÔn Kh¾c Trai Nhµ xuÊt b¶n GTVT 1996 5- Automobiles UAZ- 469 6- h­íng dÉn thiÕt kÕ ®å ¸n CNCTM TrÇn V¨n §Þch - §HBK Hµ Néi 1998 7- Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThuyet minh.doc
  • dwgBo tri chung1.dwg
  • dwgCac phuong an bo tri,cai tien.dwg
  • dwgChi tiet dien hinh.dwg
  • dwgcocauph va hoa do luc.dwg
  • dwgCong nghe gia cong.dwg
  • docNhiem vu.doc
  • dwgTrollucphanh #va xi lanh tang dem.dwg
  • dwgTrollucphanh va xi lanh tang dem.dwg
  • dwgXI LANH CHINH TRUOC KHI CAI TIEN.dwg