Thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe ZIN-130

LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, các tiến bộ khoa học kỹ thuật đã được ngành công nghiệp ôtô áp dụng đưa vào trong các sản phẩm của mình nhằm đáp ứng cao nhất những yêu cầu, đòi hỏi chất lượng ngày càng cao của xã hội . Ở nước ta ngày nay quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đang diễn ra rất nhanh, các phương tiện giao thông ngày càng phát triển, các công ty liên doanh lắp ráp ôtô tại Việt Nam cũng đã đưa ra nhiều loại xe ngày càng hiện đại. Tuy nhiên các loại xe này đa số là các loại xe du lịch, để xã hội phát triển thì cơ sở hạ tầng là một yếu tố hết sức quan trọng. Do đó xe tải chiếm một vị trí quan trọng trong sự phát triển của xã hội, nó dùng để vận chuyển hàng hóa một cách linh hoạt. Với việc mở rộng đường xá và ngày càng được nâng cao về chất lượng vì thế tốc độ trung bình của ôtô ngày càng được nâng cao, để ôtô hoạt động an toàn ở tốc độ cao thì hệ thống phanh của ôtô phải đảm bảo sự tin cậy từ đó có thể nâng cao được năng suất vận chuyển. Từ thực tế đó em đã nhận đề tài “Thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe ZIN-130. Việc thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe ZIN-130 nhằm giải quyết các vấn đề sau : - phân tích lựa chọn sơ đồ dẫn động phanh khí nhằm giảm nhẹ cường độ làm việc cho người lái và có dộ tin cậy cao . - Lựa chọn và thiết kế cơ cấu phanh, dẫn động phanh nhằm đạt mômen phanh và lực phanh yêu cầu, đảm bảo cho xe khi chuyển động cũng như khi dừng xe. - Thiết kế các cụm chi tiết trong hệ thống dẫn động phanh một cách phù hợp. Qua thời gian hơn 3 tháng và dưới sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo trong bộ môn ÔTÔ và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Võ Văn Hường đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành. Do chưa có kinh nghiệm nên đồ án của em không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp để đồ án này được hoàn thiện hơn.

doc83 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 08/06/2013 | Lượt xem: 1733 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe ZIN-130, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ðt c©n b»ng ®o¹n trªn cña guèc phanh (h×nh 2). ë ®©y :φ gãc t¹o bëi trôc Y-Y vµ tia OA. φ = 260 φ’: gãc t¹o bëi trôc X-X vµ ph­¬ng cña ®iÓm cÇn xÐt. φ’ = (XOB÷BOA) = (8,630÷58,250). γ: gãc t¹o bëi tia OA vµ ®iÓm ®ang xÐt trªn guèc phanh. γ = (00÷AOB) = (00÷56,750). Ta cã hÖ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng c¸c ®o¹n trªn lµ: (19) rt: b¸n kÝnh tang trèng: rt=210 mm. - XÐt c©n b»ng t¹i ®iÓm A ta cã: γ= 0. (20) -XÐt c©n b»ng t¹i ®iÓm B ta cã: γ = 56,750. (21) Thay c¸c gi¸ trÞ : P=33089 N. φ=250. Vµo c«ng thøc (19) vµ (20) tÝnh ra ta ®­îc b¶ng sau: B¶ng 4: Gi¸ trÞ lùc vµ m« men VÞ trÝ Lùc vµ momen A B Nx1 (N) -11777 -1865 Qy1(N) -5492 -10205 Mu1(N.m) 0 -1687 b. XÐt c©n b»ng cho ®o¹n d­íi (h×nh 3). ë ®©y : β: gãc t¹o bëi tia OC vµ tia nèi O víi ®iÓm cÇn xÐt trªn guèc phanh. β = 00 ÷(900-δ1) = (00 ÷ 86,250). H×nh 3. -XÐt c©n b»ng t¹i ®iÓm B ta cã : β=83,250 ; C=165 mm. (22) -XÐt c©n b»ng t¹i ®iÓm C ta cã: β=00 ; C=0 mm. (23) Theo häa ®å ta cã: U1Y=U1.Cos710=10772 (N). U1X=U1.Sin710=31286 (N). Thay c¸c gi¸ trÞ t×m ®­îc vµo (22) vµ (23) ta ®­îc b¶ng sau: B¶ng 5: Gi¸ trÞ lùc vµ m« men VÞ trÝ Lùc vµ momen A B NZ2(N) -13889 -16041 QY2(N) -30032 -28940 MU2(N.m) -2790 0 H×nh 4: BiÓu ®å néi lùc. c. VÏ biÓu ®å øng suÊt t¸c dông lªn guèc phanh. Tõ kÕt qu¶ ë b¶ng 3 vµ b¶ng 4 ta vÏ ®­îc biÓu ®å néi lùc cña guèc phanh lµ: NZ,QY,Mu (h×nh 4). Tõ biÓu ®å néi lùc trªn h×nh 4 ta thÊy r»ng trong qu¸ tr×nh phanh th× mÆt c¾t B-B lµ mÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt v× vËy khi tÝnh bÒn ta chØ cÇn tÝnh bÒn cho guèc phanh t¹i mÆt c¾t B-B ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 5. H×nh 5 : MÆt c¾t ngang cña guèc phanh. §èi víi tiÕt diÖn h×nh ch÷ T, ®Ó kiÓm nghiÖm bÒn ta cÇn tÝnh øng suÊt t¹i c¸c ®iÓm 1,2,3. -øng suÊt ph¸p do QY vµ Mu g©y ra ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: σZ= (24) Trong ®ã: σZ: øng suÊt ph¸p d« NZ vµ Mu g©y ra. F: diÖn tÝch tiÕt diÖn ch÷ T. Ri: b¸n kÝnh cong t¹i ®iÓm ®ang xÐt. Rth: b¸n kÝnh ®­êng trung hßa. + T¹i ®iÓm 1: R1=200 mm. QY=-33032 (N). F=1480 mm2. MU=-2794 (N.m). Thay c¸c sè vÇo (24) ta cã: σZ= -37,6 (N/mm2). +T¹i ®iÓm 2: R2=190 mm. Nªn σZ2 =-30,08 (N/mm2). +T¹i ®iÓm 3: R3=130 mm. Nªn σZ3 =-100,2 (N/mm2). øng suÊt tiÕp do Nz g©y ra: Theo DuRapxki th× øng suÊt tiÕp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc τ = (25) Trong ®ã: τ: øng suÊt tiÕp do QY g©y ra. NZ: lùc c¾t theo biÓu ®å néi lùc. SX: m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc qu¸n tÝnh. JX: m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn. C: ChiÒu dÇy phÇn bÞ c¾t. + X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh JX: JX= (26) Thay c¸c gi¸ trÞ vµo ta cã: JX=4934000 mm4. + X¸c ®Þnh m«men tÜnh t¹i tiÕt diÖn SX: SX= (27) Trong ®ã: FC: diÖn tÝch phÇn bÞ c¾t. Y: täa ®é träng t©m phÇn bÞ c¾t ®èi víi trôc trung hßa. Trªn h×nh vÏ ta thÊy t¹i ®iÓm 1 vµ 3 cã: dF=0 do ®ã SX=0 T¹i ®iÓm 2 ta cã: SX2=Y2.FC Trong ®ã: Y2: lµ kho¶ng c¸ch tõ träng t©m phÇn II ®Õn ®­êng trung hßa. Y2=R’1-Rth=195-182 =13 mm. FC: diÖn tÝch phÇn d­íi cña tiÕt diÖn c¾t. FC=480 mm2. VËy : SX2=13.480 =6240 mm3. + T¹i ®iÓm 1 vµ 3 cã SX= 0 do ®ã τ= 0. +T¹i ®iÓm 2 ta cã: τ2 = 6,2 (N/mm2). -XÐt øng suÊt t¹i ®­êng trung hßa ta cã: Sth= Y.FC. Víi: Y== 26 mm. FC=22.(182-130 )=2678 (mm2). VËy: Sth=26.2687=10816 (mm2). Ta cã: τth= N/mm2. Víi kÕt qu¶ tÝnh to¸n øng suÊt trªn mÆt c¾t ngang cña guèc phanh t¹i tiÕt diÖn B-B ta lËp ®­îc b¶ng 6. §iÓm TrÞ sè 1 2 3 σZ(N/mm2) -37,6 -30,8 100,2 τZ(N/mm2) 0 6,2 0 τ (N/mm2) 37,6 32,5 100,2 H×nh 6 : BiÓu ®å ph©n bè øng suÊt. d: NhËn xÐt: Tõ biÓu ®å néi lùc ta thÊy: T¹i ®iÓm 1: ph©n tè chÞu øng suÊt ®¬n ( chÞu nÐn ). T¹i ®iÓm 2: ph©n tè chÞu tr¹ng th¸i øng suÊt ph¼ng. T¹i ®iÓm 3: ph©n tè chÞu øng suÊt ®¬n ( tr¹ng th¸i chÞu kÐo ). Theo thuyÕt bÒn øng suÊt tiÕp lín nhÊt khi ®ã øng suÊt tæng hîp t¹i ®iÓm 3 lµ: (28) Thay c¸c gi¸ trÞ vµo (28) ta cã: σ2=100,2 (N/mm2). Guèc phanh ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp cã [σZ]=400N/mm2. V× vËy c¸c gi¸ trÞ øng suÊt t¹i c¸c ®iÓm ®· xÐt ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn. III. tÝnh bÒn ®­êng èng dÉn ®éng phanh. èng dÉn ®éng phanh cã nhiÖm vô truyÒn ®­îc ¸p suÊt t¹i m¸y nÐn khÝ ®Õn c¸c bé phËn kh¸c víi ¸p suÊt (7kg/cm2). V× vËy ®­êng èng cÇn ph¶i ®¶m b¶o chÞu ®­îc ¸p suÊt cao khi lµm viÖc kh«ng bÞ biÕn d¹ng, d¹n nøt, dß rØ. Khi tÝnh to¸n ta coi ®­êng èng dÉn khÝ nh­ lo¹i vá máng bÞt kÝn hai ®Çu vµ cã chiÒu dµi kh¸ lín. H×nh 7: S¬ ®å tÝnh to¸n ®­êng èng dÉn. øng suÊt tiÕp tuyÕn tÝnh theo c«ng thøc: (29) Trong ®ã: P: ¸p suÊt bªn trong ®­êng èng . P=7kg/cm2. S: bÒ dÇy cña èng dÉn. S= 0,5 mm= 0,05 cm Thay sè vµo c«ng thøc (29) ta cã: øng suÊt ph¸p tuyÕn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: N/cm2. øng suÊt tæng hîp: N/cm2. §­êng èng lµm b»ng hîp kim ®ång cã [σ] = 26000 N/cm2. VËy ®­êng èng lµm viÖc ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn. IV. tÝnh bÒn chèt phanh. TÝnh cho cÇu sau: Chèt phanh ®­îc lµm b»ng thÐp 30. M¸ phanh quay quanh chèt phanh ®­îc tÝnh theo c¾t vµ chÌn dËp. TÝnh theo ®iÒu kiÖn c¾t: τC= (30) Trong ®ã: d:®­êng kÝnh chèt phanh. d= 36 mm = 3,6 cm. U1: lùc t¸c dông lªn chèt. U1=U”1=36936 (N). VËy : τC=3630 (N/cm2). τC< [τ] =4000 (N/cm2). Tháa m·n ®iÒu kiÖn c¾t. TÝnh theo ®iÒu kiÖn chÌn dËp: σch=. Trong ®ã: l: chiÒu dµi tiÕp xóc chèt víi guèc phanh. l=4,5 cm. VËy: σch= 2280 N/cm2. σch < [σch] =8000 N/cm2. Tháa m·n ®iÒu kiÖn chÌn dËp. kÕt luËn Sau khi tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm bÒn toµn bé c¸c bé phËn trong hÖ thèng phanh cña xe ZIN-130, ta nhËn thÊy c¸c chi tiÕt, bé phËn hiÖn cã trªn xe hoµn toµn ®¸p øng, tháa m·n c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc ban ®Çu.Tuy nhiªn ®Ó ®¸p øng ®ßi hái ngµy cµng cao cña mét bé phËn ®ãng vai trß quan träng trªn xe nh­ kh¶ n¨ng an toµn cña hÖ thèng, hiÖu qu¶ phanh. Ta thÊy r»ng cÇn ph¶i c¶i tiÕn hÖ thèng phanh ®Ó ®¹t ®­îc ®é an toµn cao h¬n. phÇn III :®Æt vÊn ®Ò vµ lùa trän ph­¬ng ¸n c¶i tiÕn I: ®Æt vÊn ®Ò Xe ZIN- 130 là lo¹i xe nhËp tõ liªn x« cò. §©y lµ lo¹i xe cã tÝnh n¨ng viÖt d· cao , cã kh¶ n¨ng lµm viÖc tèt ë vïng ®Ìo dèc, ®åi nói, hÇm má. Tuy nhiªn qua thùc tÕ sö dông ë ®iÒu kiÖn khÝ hËu vµ ®­êng x¸ viÖt nam, xe ZIN-130 vÉn béc lé nh÷ng nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng phanh ®ã lµ : - Khi mét vÞ trÝ nµo ®ã cña hÖ thèng phanh cã sù cè (hë ®­êng khÝ) th× hiÖu qu¶ phanh sÏ kÐm hoÆc mÊt t¸c dông hoµn toµn. §iÒu nµy rÊt nguy hiÓm khi xe ®ang ho¹t ®éng trªn ®Þa h×nh ®åi nói, lªn dèc, xuèng dèc, hoÆc ®ang ë tèc ®é cao. - Do tÝnh n¨ng ph¶i th­êng xuyªn ho¹t ®éng ë ®Þa h×nh phøc t¹p, xe ph¶i lªn xuèng dèc liªn tôc, ®éng c¬ ph¶i lµm viÖc ë sè vßng quay thÊp, khÝ nÐn ®­îc cung cÊp Ýt h¬n. trong khi ®ã, ng­êi l¸i ph¶i th­êng xuyªn rµ phanh ®Ó gi¶m vËn tèc cña xe khi xuèng dèc. Lµm ¸p suÊt khÝ nÐn trong hÖ thèng gi¶m xuèng mµ m¸y nÐn khÝ kh«ng kÞp bæ xung, do vËy m«men phanh kh«ng ®¶m b¶o ®Ó phanh, ®iÒu nµy rÊt nguy hiÓm. Do lµm viÖc l©u dµi, l¸i xe kh«ng tu©n thñ c¸c chÕ ®é kiÓm tra, kh«ng ®iÒu chØnh khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng lµm cho khe hë gi÷a m¸ phanh vµ tang trèng v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp dÉn ®Õn hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña thanh ®Èy t¨ng. Tuy nhiªn hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña thanh ®Èy cã giíi h¹n, do ®ã kh«ng ®¶m b¶o lùc Ðp cña m¸ phanh lªn tang trèng dÉn ®Õn m«men phanh kh«ng ®¶m b¶o phanh xe ®­îc an toµn. Ngoµi ra mét sè sù cè th­êng x¶y ra ®èi víi hÖ thèng phanh nh­ : r¸ch mµng bÇu phanh, lß so van ph©n phèi háng, van ë t«ng phanh bÞ mßn … HÖ thèng phanh ®­îc thiÕt kÕ ph¶i ®¶m b¶o ®­îc nh÷ng yªu cÇu sau ®©y: - Qu·ng ®­êng phanh ng¾n nhÊt khi phanh ®ét ngét trong tr­êng hîp nguy hiÓm. Muèn cã qu·ng ®­êng phanh ng¾n nhÊt th× ph¶i ®¶m b¶o ®­îc gia tèc chËm dÇn cùc ®¹i. - Phanh ph¶i ªm dÞu trong bÊt kú tr­êng hîp nµo ®Ó ®¶m b¶o sù æn ®Þnh cña «t« khi phanh . - §iÒu khiÓn dÔ dµng, tøc lµ lùc t¸c dông lªn bµn ®¹p hoÆc ®ßn ®iÒu khiÓn kh«ng lín. - TruyÒn ®éng phanh cã ®é nh¹y cao. - Kh«ng cã hiÖn t­îng tù xiÕt khi phanh. - C¬ cÊu phanh tho¸t nhiÖt tèt. - lu«n gi÷ d­îc tû lÖ thuËn gi÷a lùc bµn ®¹p hoÆc ®ßn ®iÒu khiÓn víi lùc bµn ®¹p hoÆc ®ßn ®iÒu khiÓn víi lùc phanh trªn b¸nh xe. - Cã kh¶ n¨ng phanh khi «t« ®øng trong thêi gian dµi. Qua ph©n tÝch c¸c ­u nh­îc ®iÓm cña xe ZIN-130 vµ c¸c yªu cÇu sö dông còng nh­ yªu cÇu sö dông còng nh­ yªu cÇu cña mét sè xe hiªn t¹i th× thiÕt kÕ c¶i tiÕn hÖ thèng phanh nh»m n©ng cao tÝnh an toµn vµ më réng ph¹m vi ho¹t ®éng lµ cÇn thiÕt . §Ó n©ng cao tÝnh an toµn cho xe khi chuyÓn ®éng, h­íng c¶i tiÕn tËp trung vµo viÖc thiÕt kÕ thªm mét hÖ thèng phanh dù phßng . HÖ thèng nµy ®­îc ®­a vµo nh»m môc ®Ých thay thÕ hÖ thèng phanh chÝnh khi hÖ thèng phanh n»y gÆp sù cè.MÆc dï trªn xe ZIN-130 ®· cã s½n hÖ thèng phanh tay nh­ng viÖc thiÕt kÕ thªm mét hÖ thèng phanh tay dù phßng n÷a lµ cÇn thiÕt v× hai hÖ thèng nµy lµm viÖc ®éc lËp víi nhau. Ta ph©n tÝch tÝnh n¨ng vµ t¸c dông cña hÖ thèng phanh tay trªn xe ZIN-130 HÖ thèng phanh tay cña xe ZIN-130 ®­îc ®Æt ë ®u«i trôc thø cÊp cña hép sè, cã t¸c dông lµ phanh xe l©u dµi khi xe ®øng yªn trªn ®­êng dèc hoÆc cã thÓ sö dông phanh tay ®Ó phanh xe khi xe cã vËn tèc nhá. do hÖ thènh phanh tay ®Æt ë ®u«i trôc thø cÊp cña hÖ thèng truyÒn lùc, khi phanh cã nghÜa lµ h·m cøng kh«ng cho truyÒn ®éng tõ ®éng c¬ xuèng b¸nh xe, vËn tèc gãc cña b¸nh xe ®ét ngét b»ng kh«ng do ®ã rÊt nguy hiÓm khi «t« ®ang ë vËn tèc cao. Khi tèc ®é cña «t« ®ang lín mµ sö dông phanh tay th× xe sÏ bÞ quay ngang. ViÖc thiÕt kÕ hÖ thèng phanh dù phßng cho hÖ thèng phanh xe ZIN-130 ph¶i ®¹t yªu cÇu lµ khi hÖ thèng phanh chÝnh gÆp sù cè th× hÖ thèng phanh dù phßng ph¶i ®­îc sö dông ngay. §iÒu kiÖn khÝ hËu ViÖt Nam nãng vµ Èm, ®iÒu nµy sÏ g©y cho c¸c ®­êng èng khÝ bÞ h­ háng do ®ã viÖc thiÕt kÕ mét hÖ thèng phanh dù phßng nh»m gi¶i quyÕt vÊn ®Ò khi hÖ thèng phanh chÝnh bÞ dß dØ khÝ nÐn vµ ®¶m b¶o ®é an toµn khi chuyÓn ®éng. Ta nghiªn cøu s¬ ®å hÖ thèng phanh xe ZIN-130 ®ang ®­îc sö dông trong hiÖn t¹i. H×nh 8:s¬ ®å dÉn ®éng phanh xe ZIN-130 tr­íc c¶i tiÕn. 1:m¸y nÐn khÝ; 2:van ®iÒu chØnh ¸p xuÊt; 3,4:b×nh chøa khÝ nÐn; 5:van an toµn; 6:van ph©n phèi ®¬n; 7,8:bÇu phanh. II. chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ §Ó thùc hiÖn viÖc c¶i tiÕn hÖ thèng phanh ta ®­a ra c¸c ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ ®Ó cã thÓ lùa chän ®­îc mét ph­¬ng ¸n tèi ­u. Nh­ ®· tr×nh bµy ë môc ®Æt vÊn ®Ò lµ sÏ thiÕt kÕ mét hÖ thèng phanh dù phßng chØ cßn lùa chän mét ph­¬ng ¸n tèi ­u trong c¸c ph­¬ng ¸n ®Æt ra ®ã. C¸c ph­¬ng ¸n vÒ dÉn ®éng ®Æt ra khi thiÕt kÕ hÖ thèng phanh dù phßng lµ: +DÉn ®éng b»ng c¬ khÝ +DÉn ®éng b»ng khÝ nÐn +DÉn ®éng b»ng thñy lùc +DÉn ®éng b»ng ®iÖn Trong c¸c ph­¬ng ¸n dÉn ®éng ®­a ra ta thÊy lµ dÉn ®éng phanh cña xe ZIN-130 lµ b»ng khÝ nÐn do ®ã ta cã thÓ chän ph­¬ng ¸n dÉn ®éng phanh dù phßng b»ng khÝ nÐn lµ kh¶ thi nhÊt v× lîi dông ®­îc nguån khÝ nÐn cã s½n trªn xe vµ tËn dông ®­îc tèi ®a c¬ cÊu phanh cña xe. HÖ thèng phanh dù phßng ®­îc thiÕt kÕ riªng biÖt víi hÖ thèng phanh chÝnh nªn ta ph¶i thiÕt kÕ thªm c¸c côm chi tiÕt sau: -van chia dßng ®­îc chia ra trong ®ã: +mét dßng dïng cho hÖ thèng phanh dù phßng. +mét dßng dïng cho hÖ thèng phanh chÝnh. -van dù phßng. -§­êng dÉn khÝ phanh dù phßng. -BÇu phanh kÐp cã hai khoang dïng riªng cho hÖ thèng phanh chÝnh vµ hÖ thèng phanh dù phßng . Tãm l¹i: Tõ c¸c ph©n tÝch trªn ta sÏ tiÕn hµnh tÝnh to¸n, thiÕt kÕ hÖ thèng phanh dù phßng nh­ sau. - C¬ cÊu phanh chung víi hÖ thèng phanh chÝnh. -DÉn ®éng b»ng khÝ nÐn.KhÝ nÐn tõ b×nh khÝ ®i qua van chia khÝ vµ qua van ®iÒu khiÓn hÖ thèng phanh dù phßng ®Õn bÇu phanh kÐp t¸c dông lùc lªn cam quay sau ®ã thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh xe. §©y lµ s¬ ®å dÉn ®éng phanh sau khi ®­îc c¶i tiÕn: H×nh9: s¬ då dÉn ®éng hÖ thèng phanh xe ZIN-130 sau khi ®­îc c¶i tiÕn 1: m¸y nÐn khÝ; 2:van h¹n chÕ ¸p suÊt; 3:van chia khÝ; 4,5,8:b×nh chøa khÝ nÐn; 6,9:van an toµn; 10:van phanh tay; 7:tæng phanh chÝnh. Nguyªn lý lµm viÖc: M¸y nÐn khÝ 1 ®­îc dÉn ®éng tõ ®éng c¬ sÏ b¬m khÝ nÐn ®Õn c¸c b×nh chøa khÝ nÐn. Khi sö dông hÖ thèng phanh chÝnh ng­êi l¸i t¸c dông vµo bµn ®¹p phanh, bµn ®¹p sÏ dÉn ®éng ®Õn ®ßn van ph©n phèi, lóc ®ã khÝ nÐn sÏ ®i tõ b×nh chøa qua van ph©n phèi ®Õn bÇu phanh sau vµ b¸t phanh tr­íc. Mµng cña bÇu phanh Ðp vµ dÉn ®éng cam phanh quay do ®ã c¸c m¸ phanh Ðp vµo trèng phanh vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh xe. Khi hÖ thèng phanh chÝnh gÆp sù cè kh«ng dïng ®­îc th× kh«ng khÝ nÐn tõ b×nh chøa khÝ vÉn cung cÊp cho hÖ thèng phanh, do cÊu t¹o ®Æc biÖt cña van chia khÝ nªn hai hÖ thèng nµy lµm viÖc ®éc lËp víi nhau. Khi kÐo van phanh tay, khÝ nÐn tõ b×nh tÝch n¨ng cña bÇu phanh kÐp ®­îc x¶ ra ngoµi kh«ng khÝ vµ ®ßn dÉn ®éng cam chuyÓn ®éng thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh xe. Tæng phanh chÝnh lµ lo¹i van kÐp kiÓu pitt«ng do ®ã cã thÓ ®iÒu khiÓn ®­îc c¶ hÖ thèng phanh xe vµ hÖ thèng phanh r¬ moãc. DÉn ®éng b»ng khÝ nÐn ®¶m b¶o chÕ ®é phanh r¬ moãc kh¸c «t« kÐo, do ®ã phanh xe d­îc æn ®Þnh, khi r¬ moãc ®­îc t¸ch ra khái «t« kÐo th× phanh r¬ moãc bÞ phanh mét c¸ch tù ®éng. Sau khi ®· chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ ta sÏ tiÕn hµnh tÝnh to¸n c¸c côm chÝnh sau ®©y. - C¬ cÊu phanh. - Van ph©n phèi. - Van chia khÝ. - Van phanh tay. - BÇu phanh. + Sè liÖu ban ®Çu chóng ta cã dùa trªn c¬ së xe tham kh¶o lµ xe ZIN-130 thiÕt kÕ tÝnh to¸n dÉn ®éng phanh. I.m¸y nÐn khÝ. N¨ng suÊt cña m¸y nÐn khÝ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc ; Q= (l/phót) (hdtktthtp) (30) Trong ®ã : i: sè xi lanh cña m¸y nÐn khÝ i =2. d: ®­êng kÝnh xi lanh d =5,2.10-1 dm. s: hµnh tr×nh cña piston s = 3,8.10-1 dm. : hiÖu suÊt truyÒn khÝ cña m¸y nÐn khÝ = 0,7. Thay c¸c sè t×m d­îc vµo c«ng thøc (30) ta cã : Q=141,15 (l/phót). Víi sè vßng quay cña m¸y nÐn khÝ lµ 1250 v/phót . N¨ng suÊt cña m¸y nÐn khÝ ®Æt trªn «t« hiÖn nay n»m trong kho¶ng 60 – 250 (l/phót) . VËy m¸y nÐn khÝ cña ta ®¶m b¶o cung cÊp cho hÖ thèng phanh «t«. Trong thùc tÕ m¸y nÐn khÝ chØ lµm viÖc trong kho¶ng 10%-20% thêi gian lµm viÖc cña «t«. thêi gian cßn l¹i nªn ®Ó m¸y ch¹y kh«ng t¶i ®Ó t¨ng tuæi thä lµm viÖc. II. van ph©n phèi khÝ. Van ph©n phèi khÝ dïng ®Ó ®ãng më hÖ thèng phanh (cung cÊp hoÆc ngõng cung cÊp khÝ nÐn) theo yªu cÇu cña ng­êi l¸i. Van ph©n phèi lµ bé phËn rÊt quan träng cña truyÒn ®éng b»ng khÝ, nã ®¶m b¶o ®é nh¹y cña truyÒn ®éng qu¸ tr×nh phanh ®­îc tèt. Van ph©n phèi cã hai lo¹i: + Lo¹i mµng. + Lo¹i piston. Trªn xe tham kh¶o lµ xe ZIN-130 sö dông lo¹i van piston. 1.S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña van ph©n phèi: S¬ ®å van ph©n phèi nh­ h×nh 10: H×nh10: Van ph©n phèi. 1: vá ch¾n bôi; 2: thanh ®Èy; 3:cµng g¹t; 4: lß xo c©n b»ng; 5:èng dÉn h­íng; 7: tÊm ®ì lß xo; 8: mµng ®Èy; 9: con ®Èy; 10:van kh«ng khÝ; 11:van khÝ nÐn; 12: th©n van tr­íc; 13:phít lµm kÝn; 14:bul«ng; 15:van th©n sau; 17:van khÝ nÐn; 18:lß xo håi vÞ; 19: mµng cao su; 21: van kh«ng khÝ; 22: tÊm ®ì lß xo; 23: ®i· Ðp; 24: cèc Ðp mµng ; 25:lß xo c©n b»ng; 26:èng tïy ®éng; 27:cµng g¹t; 28:ô tú; 29: chèt tùa; 30:vá van; 31:chèt h·m. Nguyªn lý lµm viÖc cña van nh­ sau: Khi kh«ng phanh do t¸c dông cña c¸c lß xo håi vÞ vµ lß xo c©n b»ng ®ßn, dÉn ®éng ®Èy tËn cïng van 10, van 17 ®ãng, van 11 vµ van 21 më. Nh­ vËy dßng khÝ nÐn trong khoang cña van r¬ moãc kh«ng th«ng víi khÝ trêi mµ th«ng víi van ®iÒu chØnh phanh ë r¬ moãc vµ th«ng víi b×nh chøa khÝ cÊp cho phanh r¬ moãc. Cßn van xe kÐo th× khÝ nÐn kh«ng vµo ®­îc trong khoang van v× van 17 ®ãng. Nh­ vËy c¬ cÊu phanh ®Òu kh«ng thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh. Khi ®¹p phanh th× th«ng qua hÖ thèng ®ßn dÉn ®éng mµ thanh 3 dÞch chuyÓn sang tr¸i khi ®ã thanh 6 còng dÞch chuyÓn theo vµ lß xo c©n b»ng 4 bÞ nÐn thªm. Do ¸p suÊt khÝ nÐn cao nªn mµng 8 vµ piston 9 dÞch sang tr¸i lµm më van 10 khi ®ã khoang van r¬ moãc ®­îc th«ng víi khÝ trêi qua cöa van 10 vµ lç nhá trªn ®Çu piston 9, ¸p suÊt trong khoang gi¶m ®i. Khi ®ã van ®iÒu chØnh phanh r¬ moãc sÏ thùc hiÖn më van ®Ó cÊp khÝ nÐn (tõ b×nh chøa khÝ cho phanh r¬ moãc) cho bÇu phanh vµ dÉn ®éng c¬ cÊu phanh r¬ moãc thùc hiÖn phanh r¬ moãc. Khi ¸p suÊt trong khoang van r¬ moãc gi¶m th× ¸p lùc do khÝ nÐn t¸c dông lªn mµng phanh còng gi¶m, khi ®ã lß xo c©n b»ng ®Èy thanh 6, ®ßn 3 vÒ bªn ph¶i vµ ¸p thanh 27 quay sang ph¶i lóc ®ã thanh 27 Ðp ®ßn 26 ®Èy piston dÞch sang ph¶i khi ®ã cöa van 21 ®ãng l¹i vµ cöa van 17 më ra khÝ nÐn tõ b×nh chøa qua cöa van 17 vµo khoang van vµ ®Õn c¸c bÇu phanh thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh xe kÐo, ®ång thêi ¸p suÊt trong khoang van xe kÐo cao, ¸p lùc t¸c dông lªn c«ng t¾c ®Ìn b¸o phanh bËt s¸ng. ViÖc phanh xe kÐo ®­îc thùc hiÖn sau phanh r¬ moãc kho¶ng 3 gi©y. 2. tÝnh to¸n van ph©n phèi. §Ó tÝnh to¸n van ph©n phèi ta xÐt s¬ ®å tÝnh to¸n sau: H×nh 11: S¬ ®å tÝnh to¸n van ph©n phèi. XÐt c¸c lùc t¸c ®éng vµo kh©u tïy ®éng (piston) vµ van khÝ c¸c van cña tæng van ®ãng. *§èi víi van r¬ moãc: Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng cña piston van ®iÒu khiÓn r¬ moãc : Qm +Pm(Fm – Fv) + C1.S1 – Cm.Sm +R1=0 (hdtktthtp) Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng ®èi víi van r¬moãc nh­ sau: Z’1-R’1=C’1.S’1 +Pm.Fv +(Pb-Pm).Fv (hdtktthtp) *§èi víi xe kÐo: Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng cña piston nh­ sau: Qx –Px (Fx-Fv) +C2.S2 –R2=0 (hdtktthtp) Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng ®èi víi van nh­ sau: Z’2+R’2=C’2.S’2+Px.Ft + (Pb-Px)Fx (hdtthtp) Trong ®ã : Qm: lùc t¸c dông tõ kh©u m ®Õn piston cña van r¬moãc. Pm: ¸p suÊt nÐn ë mµng ®iÒu khiÓn cña r¬moãc. Fm: diÖn tÝch mµng cña van r¬ moãc. Fv: diÖn tÝch lµm viÖc cña van (xem c¸c van cã diÖn tÝch lµm viÖc nh­ nhau). C1,S1:®é cøng vµ ®é dÞch chuyÓn cña lß xo C1. Cm,Sm: ®é cøng vµ ®é dÞch chuyÓn cña lß xo Cm. R1,R’1: lùc t¸c dông cña van x¶ r¬ moãc. Z1,Z’1: lùc t¸c dông cña van x¶ r¬ moãc. C’1,S’1: ®é cøng vµ ®é dÞch chuyÓn cña lß xo C’1. Pb: ¸p suÊt b×nh khÝ nÐn. Qx: ¸p suÊt nÐn ë mµng ®iÒu khiÓn xe kÐo. Fx: diÖn tÝch mµng ë van kÐo. C2,S2: ®é cøng vµ ®é dÞch chuyÓn cña lß xo C2. R2,R’2: lùc t¸c dông ë van x¶ xe kÐo. Z2,Z’2: lùc t¸c dông ë van n¹p xe kÐo. C’2,S’2: ®é cøng vµ ®é dÞch chuyÓn cña lß xo C’2. Ta xÐt ®iÒu kiÖn c©n b»ng cña c¬ cÊu tïy ®éng (van,mµng, lß xo) víi gi¶ thiÕt bá qua lùc ma s¸t, lùc lß xo håi vÞ v× c¸c lùc n»y nhá kh«ng ®¸ng kÓ. MÆt kh¸c van ph©n phèi khÝ ®¶m b¶o cho ¸p suÊt kh«ng khÝ trong dÉn ®éng tû lÖ thuËn víi lùc t¸c dông lªn bµn ®¹p, ®Ó chøng minh ®iÒu nµy ta xÐt van ph©n phèi ®¬n sau: H×nh 12: s¬ ®å van ph©n phèi ®¬n. Ta cã ®iÒu kiÖn c©n b»ng cña c¬ cÊu tïy ®éng (van, mµng, lß xo ) nh­ sau: Q=C.S =Fm(P2-P1) + Fv(P3-P2) Lùc bµn ®¹p tû lÖ thuËn víi dÞch chuyÓn cña bµn ®¹p , nghÜa lµ hiÖn t­îng tïy ®éng tiÕn hµnh theo chuyÓn dÞch. Bëi v×: Q=Qb®.ib® = S.C §o¹n dÞch chuyÓn S cña lß xo ®Ó më van lµ : S= cho nªn: Q=. Trong ®ã: C:®é cøng lß xo. ibd:tû sè truyÒn cña bµn ®¹p phanh. Sbd: hµnh tr×nh cña bµn ®¹p phanh. Ta trë l¹i tÝnh to¸n van ph©n phèi kÐp trªn xe víi gi¶ thiÕt c¸c van ®Òu ®ãng . Bá qua c¸c gi¸ trÞ lùc ma s¸t vµ lùc lß xo ta cã : * §èi víi van r¬ moãc : Qm-Cm.Sm+Pm.(Fm-Fv) + Fv.(Pb-Pm)=0 VËy Qm=Cm.Sm-Pm.(Fm-Fv)-Fv.(Pb-Pm) (31) * §èi víi van phanh xe kÐo: Qx- Px.(Fx-Fv)-(Pb-Px).Fv=0 VËy Qx=Cx.Sx=Px(Fx-Fv)+(Pb-Px).Fv (32) Tõ s¬ ®å van ph©n phèi ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng hÖ hai thanh dÉn ®éng lµ: Q1=Qm-.Qx (33) Thay Qm vµ Qx tõ (31) vµ (32) vµo (33) ta cã : Q1=Cm.Sm-Pm(Fm-Fv)-(Pb-Pm).Fv-[Px.(Fx-Fv)+Fv.(Pb-Px)] (34) Ta coi nh­ : Fm=Fx Ta cã: Fm=.(D21+D1.d1+d12) (35) Trong ®ã: D1:®­êng kÝnh lµm viÖc cña mµng. D1=30 mm. d1=20 mm. Thay sè vµo c«ng thøc (35) ta cã: Fm=Fx=497 mm2=4,97.10-4 m2 DiÖn tÝch cña van: Fv= (36) Xem nh­ c¸c van cã ®­êng kÝnh lµm viÖc b»ng nhau ta cã: dv=8 mm Thay sè vµo c«ng thøc (36) ta cã: Fv=50,24 mm2=5,024.10-5 m2. ¸p suÊt cùc ®¹i trong b×nh chøa khÝ nÐn theo xe tham kh¶o: P=0,7 Mpa. ibd=2,13. Tû sè d/c+d=0,4. Kho¶ng dÞch chuyÓn cña lß xo Cm: Cm= 11,2 mm. §é cøng cña lß xo Cm ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: Cm= (37) Trong ®ã: G: m«®un ®µn håi cña vËt liÖu. Chän G=8.104 Mpa. d: ®­êng kÝnh lß xo d=4.10-3 m. D: ®­êng kÝnh trung b×nh cña lßng lß xo D=22.10-3 m n: sè vßng lµm viÖc cña lß xo n=6 vßng. Thay sè vµo c«ng thøc (37) ta cã: Cm=401.102 N/m. Thay c¸c gi¸ trÞ t×m ®­îc vµo c«ng thøc (33) ta cã : Q1=347,5 N. Mµ Qbd= víi ibd=2,31. VËy ta cã Qbd=163,1 N. Víi gi¸ trÞ lùc bµn ®¹p Qbd=163,1 N th× ®¶m b¶o ®iÒu khiÓn phanh phï hîp nhÑ nhµng vµ kh«ng g©y mÊt c¶m gi¸c phanh cho ng­êi l¸i. III.van chia khÝ nÐn: Do phannh chÝnh vµ phanh tay ®­îc dÉn ®éng riªng biÖt tõ sau b×nh khÝ nÐn, nªn van chia khÝ nÐn lµ mét bé phËn rÊt quan träng vµ kh«ng thÓ thiÕu d­îc trong hÖ thèng phanh. Nã ®¶m b¶o cÊp khÝ nÐn cho hai hÖ thèng riªng biÖt tøc lµ ®¶m b¶o cho dÉn ®éng phanh cña hÖ thèng phanh lµm viÖc b×nh th­êng khi hÖ thèng kia gÆp sù cè. S¬ ®å vµ nguyªn lý lµm viÖc: Khi c¶ hai hÖ thèng phanh chÝnh vµ phanh dù phßng lµm viÖc tèt th× khÝ nÐn ®i tõ b×nh chøa khÝ nÐn ®Õn cöa van III vµ vµo khoang A. Do sù chªnh ¸p khÝ nÐn ë khoang A,khoang B vµ khoang C nªn c¸c phít 4,14 sÏ Ðp lß xo c«n l¹i vµ më van cho khÝ nÐn vµo khoang B vµ khoang C. KhÝ nÐn tõ khoang B vµ C sÏ ®i qua cöa I vµ II ®Ó ®Õn c¸c van (tæng van chÝnh vµ van dù phßng ). Nh­ vËy khÝ nÐn ®­îc cÊp ®Õn cho c¶ hai hÖ thèng phanh. Khi cã sù cè ë mét hÖ thèng dÉn ®éng nµo ®ã, gi¶ sö hÖ thèng dÉn ®éng th«ng víi khoang C bÞ dß rØ vµ mÊt khÝ nÐn th× ¸p suÊt trong hai khoang B vµ C sÏ chªnh lÖch nhau. Cô thÓ lµ ¸p suÊt trong khoang B cao h¬n khoang C nªn ¸p lùc khÝ nÐn trong khoang B t¸c dông lªn phít 14 lín h¬n ¸p lùc khoang C lªn t¸c dông lªn phít 4 lµm phít 4 ch¹m vµo c÷ 5 lµm c÷ 5 dÞch chuyÓn sang ph¶i vµ lß xo 6 bÞ nÐn laÞ. HÖ thèng c¸c chi tiÕt 5,4,3,14 sÏ dõng l¹i khii lùc lß xo c«n6 c©n b»ng víi ¸p lùc do chªnh lÖch ¸p suÊt khÝ nÐn gi÷a c¸c khoang A,B,C t¹o ra. Khi ®ã phít 4 sÏ ng¨n c¸ch hai khoang A vµ C. KhÝ nÐn tõ khoang A chØ cã thÓ t¹o ¸p lùc ®Ó më th«ng víi khÝ nÐn ë khoang B vµ vÉn ®­îc b¶o toµn v× nã kh«ng th«ng ®­îc víi khoang C. H×nh 13: van chia khÝ nÐn 1: th©n van ; 2,4,12,14: phít lµm kÝn ; 3: con tr­ît ; 5: ô chÆn ; 6: lß xo c«n ; 7: n¾p van ; 8: miÕng ®Öm; 9: phít b¶o vÖ ; 10:®Öm ®iÒu chØnh ; 11: lß xo gi÷ ô chÆn ; 13: ®Üa ®ì lß xo ; 15: lß xo håi vÞ ; 16: vßng chÆn ; 17: lß xo. IV. van phanh dù phßng. 1. s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña van phanh tay. Van cña hÖ thèng phanh tay thuéc lo¹i van pisto H×nh 14:van phanh dù phßng. Nguyªn lý lµm viÖc: Van cña hÖ thèng phanh tay dïng ®Ó x¶ khÝ nÐn tõ khoang d­íi cña xe, bÇu phanh kÐp. Khi nã kh«ng phanh th× ®Ó piston ®ãng cöa van 18 lu«n lu«n cã khÝ nÐn tõ b×nh chøa khÝ qua cöa van I ra cöa van III, tíi khoang d­íi cña bÇu phanh kÐp vµ Ðp c¸c lß xo cña mµng phanh l¹i. Cöa II th«ng víi khÝ trêi. *Khi phanh xe. Ng­êi l¸i t¸c dông lªn tay ®iÒu khiÓn phanh kÐo thanh ®Èy 16 ®i lªn vµ më cöa van 18 ®ang më vµ ®­îc x¶ ra ngoµi kh«ng khÝ qua cöa II. C¸c lß xo ë bÇu phanh kÐp dÉn ra ®Èy thanh ®Èy lµm cam quay vµ qu¸ tr×nh phanh ®­îc thùc hiÖn Ta thÊy r»ng khi phanh xe b»ng van phanh tay, ta quay tay quay tíi mét vÞ trÝ nµo ®ã th× khÝ nÐn ë trong khoang d­íi cña bÇu phanh kÐp ®­îc x¶ ra ngoµi kh«ng khÝ qua cöa van. ¸p suÊt khÝ nÐn ë khoang A cña van phanh tay t¨ng dÇn t¸c ®éng lªn bÒ mÆt d­íi cña piston tïy ®éng 19 tíi khi th¾ng ®­îc lùc c¨ng cña lß xo 4 vµ ¸p suÊt khoang B tú van 18 cïng piston 19 di chuûªn lªn trªn (lóc nµy van 18 vÉn ®ãng kÝn cïng piston 19 ). §Õ piston 19 di chuyÓn lªn trªn ( lóc nµy van 18 vÉn ®ãng kÝn cïng piston 19). §Ó piston cña thanh 16 di chuyÓn ®Õn khi tiÕp xóc víi van 18 th× ngõng l¹i, tr¹ng th¸i phanh ®­îc gi÷ ë mét vÞ trÝ tay quay nhÊt ®Þnh víi ¸p suÊt nÐn t­¬ng øng. Nh­ vËy lùc phanh tû lÖ víi vÞ trÝ cña tay ®iÒu khiÓn. 2. TÝnh to¸n van dù phßng . Van phanh dù phßng ®­îc tÝnh to¸n dùa trªn nguyªn lý lµm viÖc cña tæng van ®¬n, v× vËy tÝnh to¸n dùa trªn c«ng thøc trªn ®Ó tÝnh. Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng: Q = C1.S1 = C2.S2 + C3.S3 + Rv + Rp. Trong ®ã: C1,C2,C3:®é cøng cña c¸c lß xo. S1,S2,S3: ®é dÞch chuyÓn cña c¸c lß xo. Rv:lùc khÝ nÐn lªn van. Rp:lùc khÝ nÐn lªn piston. H×nh 15: s¬ ®å tÝnh van dù phßng §iÒu kiÖn c©n b»ng cña c¬ cÊu tïy ®éng (Kh«ng kÓ lùc ma s¸t vµ c¸c lß xo) nh­ sau: Q=C1.S1= PB.(FP-FV)+FV.(PA-PB). (38) Trong ®ã: FP: diÖn tÝch cña piston. FP= dP: ®­êng kÝnh cña piston. Chän dP=6.10-2 m. FP=28,2.10-4 m2. FV: diÖn tÝch cña van. FV= dV: ®­êng kÝnh cña van. Chän dV=3,2.10-2 m. FV=28,2.10-4 m2. Ta cã: PA=0,74 Mpa. PB=0,52 Mpa. Thay c¸c sè t×m ®­îc vµo ph­¬ng tr×nh (38) ta cã: Q=C1.S1=982,5 N. Q=Qtg.itg Víi : itg=10,2. Ta cã : Qtg== 95,3 N. TÝnh to¸n ®é dÞch chuyÓn cña lß xo S1: S1= víi C1= (39) Víi: G=8.104 Mpa. d=0,4.10-2 m. D=22.10-3 m. n=6. Thay sè t×m ®­îc vµo ph­¬ng tr×nh (39) ta cã: C1=401.102 N/m. Hµnh tr×nh cña lß xo S1: S1==2,2.10-2 m. Víi c¸c tÝnh to¸n trªn van phanh dù phßng ®¶m b¶o ®¸p øng nhu cÇu lµm viÖc cña hÖ thèng phanh. V. van ®iÒu chØnh ¸p suÊt: Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt dïng ®Ó gi÷ cho ¸p suÊt trong hÖ thèng ë møc quy ®Þnh. Van nµy ®­îc thiÕt kÕ theo kiÓu èng ¸p suÊt hoÆc hßn bi. Theo xe tham kh¶o lµ xe ZIN-130. Ta chän van diÒu chØnh ¸p suÊt kiÓu hßn bi. S¬ ®å nguyªn lý nh­ h×nh vÏ. KhÝ nÐn ®­îc ®­a vµo ®Çu nèi 9, lç 11 ®­îc th«ng víi c¬ cÊu ch¹y kh«ng t¶i cña m¸y nÐn khÝ bëi èng nèi vµ th«ng víi khÝ trêi nhê r·nh 12. Van bi 4 d­íi t¸c dông cña lß xo 3 sÏ ®ãng kh«ng cho khÝ nÐn vµo kho¶ng kh«ng gian trªn van 4. ¸p suÊt khÝ nÐn trong b×nh ®¹t tíi møc gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh (kho¶ng 7,0 – 7,4 kg/cm2) th× kh«ng khÝ nÐn sÏ th¾ng lùc lß xo 3 n©ng van bi lªn ®Ó ®i vµo kho¶ng kh«ng gian trªn van, tõ ®ã kh«ng khÝ nÐn sÏ ®i qua lç 11. Theo èng nèi vµo c¬ cÊu ch¹y kh«ng t¶i cña m¸y nÐn khÝ van bi 7 n©ng lªn ®ång thêi ®ãng kÝn r·nh 12. H×nh 16: Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt. 1: n¾p ®iÒu chØnh ¸p suÊt; 2,4 : bi ®Þnh t©m; 3: lß xo ®iÒu chØnh; 6: ®Õ cña bé ®iÒu chØnh; 7: bi cña van; 8: th©n cña bé ®iÒu chØnh. VI. van an toµn. Van an toµn ®­îc dïng ®Ó ®Ò phßng tr­êng hîp ¸p suÊt cã thÓ thay ®æi t¨ng ®ét ngét ë ®­êng dÉn khÝ . S¬ ®å vµ nguyªn lý lµm viÖc: §Çu nèi 1 ®­îc nèi víi hÖ thèng chøa khÝ nÐn. Khi ¸p suÊt trong hÖ thèng khÝ nÐn ®¹t ®Õn gi¸ trÞ 9-9,5 kg/cm2, th× ¸p lùc khÝ nÐn ®ñ ®Ó th¾ng lùc lß xo 4 vµ n©ng bi 2 lªn, khÝ nÐn ®­îc x¶ bít ra ngoµi qua lç khÝ. Theo xe tham kh¶o th× van an toµn th­êng ®­îc n¾p ë b×nh khÝ nÐn, cã thÓ dïng chung mét van cho hai b×nh. H×nh 17: Van an toµn. 1: ®Õ van; 2: viªn bi; 3: th©n van; 4: lß xo; 5: cÇn. VII. bÇu phanh. 1: BÇu phanh b¸nh tr­íc. BÇu phanh cã nhiÖm vô t¹o lùc Ðp lªn thanh ®Èy ®Ó dÞch chuyÓn cam quay cña c¬ cÊu phanh. Trªn h×nh vÏ (14). Tr×nh bµy kÕt cÊu bÇu phanh lo¹i mµng (b¸nh xe tr­íc). Kh«ng khÝ ®i tõ èng dÉn khÝ vµo bÇu phanh lµm dÞch chuyÓn mµng 4 vÒ phÝa bªn ph¶i, lµm quay cam quay cña c¬ cÊu phanh do ®ã tiÕn hµnh qu¸ tr×nh phanh. Vá cña bÇu phanh cÊu t¹o b»ng c¸ch dËp l¸ thÐp cã thµnh phÇn c¸c bon thÊp hoÆc ®óc b»ng silumin. BÇu phanh thö ®é bÒn vµ ®é kÝn khÝt víi ¸p suÊt 0,7 MN/m2 khi thanh ®Èy 2 n»m ë vÞ trÝ tËn cïng. Mµng cña bÇu phanh ®­îc lµm b»ng v¶i 4 líp, chiÒu dµy kho¶ng 2 mm. Hai mÆt ngoµi lµ hai líp cao su nh½n do ®ã cã thÓ dÇy ®Õn 6 mm. H×nh 18: KÕt cÊu cña bÇu phanh tr­íc. 1: vá tr­íc bÇu phanh; 2: thanh ®Èy ; 3: tÊm ®ì lß xo; 4: mµng phanh; 5: lß xo håi vÞ; 6: vá sau bÇu phanh; 7: bu l«ng l¾p bÇu phanh; 8: thanh truyÒn ®éng; 9: tÊm ®ì lß xo; 10: ®ai èc h·m; 11: lß xo håi vÞ; 12: bu l«ng. *TÝnh to¸n bÇu phanh c¸c b¸nh xe cÇu tr­íc. Ta cã lùc t¸c dông lªn c¸c bÇu phanh khi ®¹p phanh: Trong ®ã : P: ¸p suÊt trong bÇu phanh (0,6 MPa ). D: ®­êng kÝnh lµm viÖc cña mµng. 1: hÖ sè tÝnh ®Õn ®é n¹p kh«ng khÝ nÐn vµo bÇu phanh. 1=1. 2: hÖ sè c¬ häc cña bÇu phanh. 2=0,95. Theo gi¸o tr×nh «t«-m¸y kÐo, ta cã lùc Ðp lß xo bÇu phanh chän lµ : 100 N. Khi phanh lùc khÝ nÐn t¸c ®éng lªn thanh ®Èy lß xo vµ truyÒn lùc cßn l¹i lªn thanh ®Èy ®Ó t¸c dông lªn cam quay. VËy lùc t¸c dông lªn thanh ®Èy lµ: Ptd=Pkn- Plx. Pkn: lùc cña khÝ nÐn. Plx: lùc cña lß xo. MÆt kh¸c ta cã: Pkn=. (40) Trong ®ã: : hÖ sè tæn thÊt c¬ khÝ . a,b: kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt lùc P’1,P’2 cña b¸nh tr­íc ®Õn t©m quay cña cam. (a=b= 12 mm). L: kho¶ng c¸ch tõ thanh ®Èy tíi trôc cam. (L= 100 mm. §©y lµ sè liÖu tham kh¶o). Thay c¸c sè liÖu t×m ®­îc vµo c«ng thøc (40) ta cã : Pkn=5214 (N). VËy lùc thanh ®Èy Ptd sÏ lµ: Ptd=Pkn- Plx = 5214 – 100 = 5114 (N). VËy ®­êng kÝnh cu¶ mµng : D= Tõ c¸c sè liÖu t×m ®­îc thay vµo c«ng thøc trªn ta cã: D=110 mm. Lß xo håi vÞ theo xe tham kh¶o ta cã: - Sè vßng lµm viÖc : N0= 7 vßng. - §­êng kÝnh d©y lß xo: d = 4 mm. -§­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo: Dtb=38 mm. - M«®un ®µn håi cña vËt liÖu: G=8.104 Mpa. 2. TÝnh to¸n bÇu phanh sau: * KÕt cÊu bÇu phanh sau ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ (15). 1.nguyªn lý lµm viÖc: BÇu phanh kÐp dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña c¸c c¬ cÊu phanh cña c¸c b¸nh thuéc giµn cÇu, khi dïng phanh c«ng t¸c, phanh tay. + Khi phanh b»ng phanh c«ng t¸c: KhÝ nÐn tõ tæng phanh ®­îc cÊp vµo khoang kh«ng gian phÝa trªn mµng 4. Mµng 4 bÞ uèn cong t¸c ®éng lªn ®Üa 8 lµm dÞch chuyÓn thanh nèi 6 vµ lµm quay tay ®ßn, trôc qu¶ ®µo ®Èy guèc phanh ®i ra Ðp vµo tang trèng thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh xe. +Khi phanh dù phßng vµ phanh t¹i chç cã nghÜa lµ khi phanh b»ng khãa tay x¶ khÝ nÐn khái kh«ng gian ë phÝa d­íi piston 14, lß xo 15 gi·n ra, ®Èy piston 14 ®i xuèng m©ng theo con ®éi 11, con ®éi 11®Èy mµng 4 ®i xuèng. Thanh nèi 6 dÞch chuyÓn vµ quay tay ®ßn cïng trôc qu¶ ®µo ®Èy guèc phanh ra Ðp s¸t tang trèng vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh xe. Khi nh¶ phanh khÝ nÐn ®­îc ®i vµo ®Çu nèi ë phÝa d­íi piston 14, piston 14 cïng víi èng lång, con ®éi dÞch chuyÓn lªn phÝa trªn Ðp lß xo 15 l¹i, d­íi t¸c dông cña lß xo 7 ®Èy mµng 4 cïng thanh nèi 6 trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu. Khi khe hë gi÷a tang trèng vµ m¸ phanh qu¸ lín, lùc t¸c dông lªn thanh nèi cã thÓ kh«ng ®ñ ®Ó phanh cã hiÖu qu¶. Lóc nµy cÇn ph¶i sö dông phanh khãa phanh tay x¶ khÝ nÐn ë gian kh«ng gian phÝa d­íi piston 14. Lß xo 15 ®Èy piston 14 vµ con ®éi Ðp lªn tÊm mµng 4 lµm thanh nèi dÞch chuyÓn thªm 1 hµnh tr×nh n÷a ®ñ ®Ó phanh cã hiÖu qu¶. Khi ®é kÝn khÝt vµ ¸p suÊt ë b×nh khÝ nÐn cña phanh t¹i chç kh«ng ®¶m b¶o, khÝ nÐn tõ kh«ng gian phÝa d­íi piston 14 qua ®Çu nèi vµ phÇn bÞ h­ háng cña hÖ thèng dÉn khÝ ra ngoµi khÝ quyÓn. nóc nµy sÏ x¶y ra qu¸ tr×nh tù phanh b»ng b×nh tÝch n¨ng lß xo. H×nh 19: KÕt cÊu bÇu phanh sau. 1: tay kÐo; 2: èng dÉn khÝ ; 3: b¹c ®Èy; 4: mµng cao su; 5: vá ; 6: tay ®ßn; 7:lß xo håi vÞ; 8: bÖ tú lß xo; 9: vá trong; 10:phít; 11:b¹c ®Èy; 12: vá ngoµi; 13: vá chøa lß xo; 14: lß xo nÐn; 15: èng dÉn h­íng. 2. TÝnh ®­êng kÝnh mµng cao su b¸t phanh sau: Khi phanh ch©n lùc t¸c dông lªn thanh ®Èy cña bÇu phanh c¸c b¸nh cÇu sau lµ: (41) Trong ®ã : P: ¸p suÊt trong bÇu phanh (0,6 MPa ). D: ®­êng kÝnh lµm viÖc cña mµng. 1: hÖ sè tÝnh ®Õn ®é n¹p kh«ng khÝ nÐn vµo bÇu phanh. 1=1. 2: hÖ sè c¬ häc cña bÇu phanh. 2=0,95. Theo gi¸o tr×nh tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ «t«-m¸y kÐo, ta chän lß xo cña bÇu phanh cã ®é cøng lµ: 1,5-3,5 KN/m. Lùc Ðp cña lß xo vµo kho¶ng 80-150 N. Chän Plx=150 N. Khi phanh lùc khÝ nÐn t¸c dông lªn thanh ®Èy ®Ó t¸c dông lªn cam quay. VËy lùc t¸c dông lªn thanh ®Èy lµ. Ptd=Pkn- Plx. (42) MÆt kh¸c : Pkn=. (43) Trong ®ã: : hÖ sè tæn thÊt c¬ khÝ . a,b: kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt lùc P’1,P’2 cña b¸nh tr­íc ®Õn t©m quay cña cam. (a=b= 12 mm). L: kho¶ng c¸ch tõ thanh ®Èy tíi trôc cam. (L= 100 mm. §©y lµ sè liÖu tham kh¶o). Thay c¸c sè t×m ®­îc vµo c«ng thøc (43) ta cã: Pkn=4582,4 N. Thay c¸c sè t×m ®­îc vµo c«ng thøc (42) ta cã : Ptd=Pkn- Plx=4582,4 -150 =4432,4 N. Theo c«ng thøc (41): §­êng kÝnh mµng: D=. Thay c¸c sè liÖu t×m ®­îc vµo ta cã: D=119 mm. 3.TÝnh to¸n b×nh tÝch n¨ng (khi dïng phanh dù phßng). M«men sinh ra ë c¬ cÊu phanh cïa «t« ph¶i ®¶m b¶o gi¶m tèc ®é hoÆc dõng h¼n «t« víi gia tèc chËm dÇn cho phÐp, ngoµi ra cßn ph¶i ®¶m b¶o cho ®øng ®­îc trªn dèc. Khi dïng phanh tay theo TCVN gia tèc chËm dÇn khi phanh lµ J=2 m/s2. Phanh tay chØ ®Ó ®iÒu khiÓn phanh b¸nh sau. V× vËy ta chØ cÇn tÝnh lùc phanh cho cÇu sau: Lùc phanh cÇn thiÕt lµ: PP = =. (44) Trong ®ã: Jt: gia tèc chËm d©n khi phanh tay =2m/s2. Gbs: träng l­îng ®Ì lªn b¸nh sau khi ®Çy t¶i: Gbs=69500 N. g: gia tèc träng tr­êng =9,81 m/s2. Thay sè t×m ®­îc vµo c«ng thøc (44) ta cã: PP=14169 (N). VËy lùc phanh sinh ra ë mét b¸nh xe lµ: PP1=PP/2=7084,5 (N). M«men sinh ra t¹i mét b¸nh xe lµ: MP1=PP1.rbx (45) Trong ®ã: PP1: lùc phanh sinh ra t¹i mét b¸nh xe =7084,5 (N). rbx: b¸n kÝnh b¸nh xe = 0,448 (m). Thay sè vµo c«ng thøc (45) ta cã : MP1=3173,8 (Nm). 4.Lùc thanh ®Èy: Do c¸c th«ng sè ®· x¸c ®Þnh ë phÇn tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh cÇu sau víi lùc phanh cùc ®¹i t¸c dông lªn b¸nh xe ( chØ phô thuéc vµo kÕt cÊu mµ kh«ng phô thuéc vµo ¸p suÊt t¸c dông lªn m¸ phanh). Quan hÖ gi÷a c¸c lùc kh«ng ®æi nªn cã tû sè vÉn gi÷ nguyªn. Trong ®ã chØ thay ®æi vÒ trÞ sè cña lùc Rt1,Rt2 so víi R1, R2 ë phÇn tÝnh to¸n c¬ cÊu phanh ë cÇu sau khi phanh ch©n. Rt1= Rt2=. Trong ®ã : Rt1,Rt2: lùc tæng hîp cña m¸ tr­íc vµ m¸ sau cña c¬ cÊu phanh sau khi dïng phanh tay. r0: b¸n kÝnh lùc t¸c dông Rt1,Rt2 ®èi víi ®iÓm O : r0= 0,07135 m. Rt1=Rt2=29903 N. Lùc t¸c dông lªn hai guèc phanh (Pt1, Pt2). Pt1= 8372,8 (N). Pt2= 19735 (N). ChiÒu dµi cña tay ®ßn nèi tõ trôc qu¶ ®µo ®Õn thanh ®Èy lµ: L=100 mm. Lùc thanh ®Èy tÝnh nh­ sau: Ptd=. (46) Trong ®ã : : hÖ sè kÓ ®Õn tæn thÊt cña dßng khÝ . =1. a,b: lµ kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm t¸c dông cña lùc P1,P2 ®èi víi t©m quay cña cam. (a=b=12 mm). Thay c¸c sè t×m ®­îc vµo c«ng thøc (46) ta cã : Ptd=3372 (N). 5. §­êng kÝnh s¬ bé b×nh tÝch n¨ng. Chän ¸p suÊt lµm viÖc cña b×nh tÝch n¨ng lµ : P0=0,5 Mpa. Ptd= . VËy: Dsb==97,2.10-3 (m). 6.TÝnh lß xo b×nh tÝch n¨ng. Lß xo b×nh tÝch n¨ng ph¶i sinh ra ®­îc 1 lùc t­¬ng ®­¬ng víi lùc Ptd c¨n cø vµo ®­êng kÝnh s¬ bé chän. -§­êng kÝnh vßng lß xo D=120 mm. - §­êng kÝnh d©y lß xo d = 13 mm. - Sè vßng lµm viÖc cña lß xo. n0=n1=6 vßng. §é cøng cña lß xo. C=. Trong ®ã: G: m« ®un ®µn håi cña vËt liÖu. (8.104 MPa). Thay sè vµo ta cã: C=275.102 (N/m). §Ó cã lùc Ptd th× lß xo ph¶i biÕn d¹ng 1 kho¶ng lµ . ==122,6.10-3 (m). 7.TÝnh chiÒu dµi cña lß xo. ChiÒu dµi lß xo khi hÖ thèng phanh kh«ng lµm viÖc ( cã khÝ nÐn trong b×nh tÝch n¨ng). H1=(n+2).d +n=110 mm. ChiÒu dµi lß xo trong b×nh tÝch n¨ng khi x¶ khÝ nÐn (khi phanh tay). H2= H1+ Trong ®ã : lµ kho¶ng dÞch chuyÓn cña thanh ®Èy khi phanh. mm. lµ khe hë m¸ phanh . mm. Thay sè t×m ®­îc vµo ta cã: H2=114,16 mm. ChiÒu dµi toµn bé cña lß xo: Htb= H2+=236,7 mm. B­íc cña lß xo: t=. Trong ®ã: Htb=236,7 (mm). d=13 (mm). n=6 vßng. Thay sè t×m ®­îc vµo ta cã:t = 35,1 mm. 8.øng suÊt xo¾n cña lß xo. . (47) Trong ®ã: K: hÖ sè hiÖu ®Ýnh øng suÊt cña lß xo. K=. Trong ®ã: D=120 mm. d=13 mm. VËy ta cã: K=1,14. P’td=Ptd+C.= C.(). Trong ®ã: P td=3372 (N). C=275.102 (N/m). m. 4,16.10-3 m. Thay sè vµo ta cã: P’td=3486 (N). Thay sè vµo c«ng thøc (47) ta cã: 550 (MPa). VËy 550 (MPa) < [] =750 (MPa). C¸c th«ng sè chÝnh thøc cña lß xo. - Chiªï dµi tù do: H=236,7 mm. - B­íc cña lß xo: t=35,1 mm. - §­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo: D=120 mm. - §­êng kÝnh d©y lß xo : d=13 mm. - Sè vßng lµm viÖc cña lß xo: n= 6 vßng. - Sè vßng toµn bé: n0=n1+2 = 8 vßng . §­êng kÝnh lµm viÖc chÝnh thøc cña b×nh tÝch n¨ng : Ptd’= VËy: Dpt= (48) Trong ®ã: P0=0,5 MPa. P’td=3486 (N). Thay c¸c sè t×m ®­îc vµo c«ng thøc (48) ta cã : Dpt=135 mm. §Ó Ðp ®­îc lß xo khi cã khÝ nÐn ®i vµo b×nh tÝch n¨ng th× ®­êng kÝnh lµm viÖc cña piston lµ 135 mm. H×nh 20 : Khi kh«ng phanh H×nh 21: Khi phanh b»ng phanh chÝnh cña xe H×nh 22 : Khi phanh b»ng phanh dù phßng VIII. b×nh chøa khÝ nÐn. B×nh chøa khÝ nÐn ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸ch hµn 15 thÐp l¸ bªn ngoµi vµ bªn trong cã s¬n chèng rØ. C¸c b×nh chøa ®ù¬c ®Æt ë vÞ trÝ thÊp nhÊt cña hÖ thèng phanh ®Ó cã thÓ cho n­íc ng­ng tô l¹i, nhê cã van ®Æt ë d­íi ®¸y b×nh mµ n­íc cã thÓ ng­ng tho¸t ra ngoµi. Trªn xe thiÕt kÕ cña ta hÖ thèng phanh chÝnh cè hai b×nh chøa, mçi b×nh cã thÓ tÝch lµ 35 lÝt. Dù ch÷ khÝ nÐn trong c¸c b×nh ®¶m b¶o phanh ®­îc 8 lÇn sau khi m¸y nÐn khÝ ngõng lµm viÖc. §èi víi hÖ thèng phanh tay do sö dông Ýt h¬n phanh chÝnh lªn chØ cÇn dïng mét b×nh chøa cã dung tÝch 35 lÝt lµ ®ñ cung cÊp cho hÖ thèng phanh. phÇn IV. thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt. I. ph©n tÝch kÕt cÊu. Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ chi tiÕt ng­êi thiÕt kÕ cÇn ph¶i nghiªn cøu kü vµ quan t©m ®Õn c¸c yªu cÇu vÒ kÕt cÊu h×nh d¸ng, kÝch th­íc, ®é bÒn v÷ng còng nh­ yªu cÇu ®ã ph¶i phï hîp víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt. §¶m b¶o tÝnh c«ng nghÖ cao, ph¶i tháa m·n c¸c quy tr×nh c«ng nghÖm, chÕ t¹o dÔ dµng vµ tÝnh kinh tÕ cao. Trong c¸c chi tiÕt th× èng tïy ®éng cña van ph©n phèi cã t¸c dông ®Èy van khÝ cña v©n ph©n phèi. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc nã sÏ di chuyÓn trong lßng van ph©n phèi nªn bÒ mÆt lµm viÖc cña nã ph¶i ®¹t ®é bãng 6. V× nÕu bÒ mÆt ®ã cã ®é bãng thÊp th× ma s¸t gi÷a èng vµ lßng van lín lµm gi¶m ®é nhËy trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, èng tïy ®éng cña van ph©n phèi ®­îc chÕ t¹o b»ng vËt liÖu gang 15-32. Do kÕt cÊu chi tiÕt ®¬n gi¶n vµ c¨n cø vµo tÝnh n¨ng vËt liÖu nªn ta chän ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i lµ ph­¬ng ph¸p ®óc trong khu«n c¸t. II. lËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt. Trªn c¬ së ph«i ®óc sau khi ®· lµm s¹ch c¸c bÒ mÆt gia c«ng th« ®Ó ph¸t hiÖn c¸c vÕt nøt, rç khÝ, ta tiÕn hµnh theo thø tù c¸c nguyªn c«ng sau: Nguyªn c«ng 1: TiÖn trô trong. B­íc 1: gia c«ng lç Φ 17 vµ Φ 15. B­íc 2: tiÖn lç Φ 15. B­íc 3: tiÖn trô Φ 23. Nguyªn c«ng 2: khoÐt lç Φ 7. B­íc 1: khoÐt lç Φ 7. B­íc 2: v¸t mÐp. Nguyªn c«ng 3: gia c«ng mÆt ®Çu vµ r·nh. B­íc 1: tiÖn mÆt ®Çu. B­íc 2: tiÖn r·nh. Nguyªn c«ng 4: tiÖn mÆt trô Φ 18. B­íc 1: tiÖn th«. B­íc 2: tiÖn tinh. B­íc 3: v¸t mÐp. Nguyªn c«ng 5: khoÐt Φ 5, v¸t mÐp. Nguyªn c«ng 7: kiÓm tra. III. thiÕt kÕ c¸c nguyªn c«ng. 1. Nguyªn c«ng 1: tiÖn trô trong. S¬ då g¸ ®Æt nh­ h×nh vÏ. H×nh 23: tiÖn trô trong. Chän m¸y: m¸y tiÖn 1K62. Chän dao: dao tiÖn hîp kim T15K6. ChÕ ®é c¾t: B­íc 1: tiÖn lç Φ 17. ChiÒu s©u c¾t: t=2 mm. L­îng ch¹y dao: S=0,4 mm/ph. Sè vßng quay cña trôc m¸y tÝnh to¸n: n=2248 vßng/ phót . Chän tõ th«ng sè cña m¸y: nm=2000 vßng/phót. Tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vn=nm..D=106,7 mm/ph. B­íc 2: tiÖn lç Φ 15. ChiÒu s©u c¾t: t=2 mm. L­îng ch¹y dao S=120 vßng/phót. Tèc ®é trôc chÝnh cña m¸y: n=2547 vßng/phót. Chän tõ th«ng sè cña m¸y ta cã: nm=2000 vßng/phót. tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vtt=0,015.2000.π=94,2 vßng/phót. B­íc 3: tiÖn mÆt trô Φ 23. ChiÒu s©u c¾t: t=2 mm. L­îng ch¹y dao: S=0,5 mm/vßng. Tèc ®é c¾t: V= 144 mm/vßng. Tèc ®é trôc chÝnh cña m¸y: n=1993 vßng/phót. Chän tõ th«ng sè cña m¸y ta cã: nm=1600 vßng/phót. tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vtt=0,023.1600.π=115 vßng/phót. 2.Nguyªn c«ng 2: khoÐt lç Φ 7. S¬ ®å g¸ ®Æt nh­ h×nh vÏ. H×nh 24: khoÐt lç Φ 7. Chän m¸y: m¸y tiÖn 1K62. Chän dao: mòi khoÐt thÐp giã P9. ChiÒu s©u c¾t: t=2 mm. L­îng ch¹y dao: S=0,7 mm/vßng. Sè vßng quay cña trôc m¸y tÝnh to¸n: n=1046 vßng/ phót . Chän tõ th«ng sè cña m¸y: nm=1000 vßng/phót. Tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vn =1000.0,007.π =21,9 m/ph. 3. nguyªn c«ng 3: gia c«ng c¸c mÆt ®Çu vµ r·nh. S¬ ®å g¸ ®Æt nh­ h×nh vÏ: H×nh 25: gia c«ng c¸c mÆt ®Çu vµ r·nh. Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt vµ ®Þnh vÞ trªn m©m cÆp 3 chÊu. Chän m¸y: m¸y tiÖn 1K62. Chän dao: dao tiÖn mÆt ®Çu g¾n m¶nh hîp kim T15K6. ChÕ ®é c¾t: B­íc 1: tiÖn mÆt ®Çu. ChiÒu s©u gia c«ng: t=2 mm. L­îng ch¹y dao: S=0,4÷0,5 mm/vßng. Tèc ®é c¾t tra b¶ng: Vb=144 mm/phót. Tèc ®é c¾t tÝnh to¸n: Vt=Vb.k1.k2.k3 Trong ®ã: k1: hÖ sè phô thuéc bÒ mÆt ph«i: k1=0,8. k2: hÖ sè phô thuéc c¬ tÝnh cña gang: k2=0,56. k3: hÖ sè phô thuéc hîp kim cøng cña dao:k3=1. VËy: Vt=64,512 mm/phót. Sè vßng quay cña trôc m¸y tÝnh to¸n: n=892 vßng/ phót . Chän tõ th«ng sè cña m¸y: nm=1000 vßng/phót. Tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vn=0,023.π.1000=72,2 mm/ph. B­íc 2: tiÖn r·nh. ChiÒu s©u gia c«ng: t=2 mm. Tèc ®é c¾t: V= 35 mm/phót. L­îng ch¹y dao: S=0,5 mm/vßng. 4. Nguyªn c«ng 4: tiÖn trô Φ 18. S¬ då g¸ ®Æt nh­ h×nh vÏ. H×nh 26: tiÖn trô Φ 18. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ trªn 2 mòi t©m, mòi t©m cã khÝa nh¸m vµ ®­îc kÑp chÆt vµo trôc chÝnh cña m¸y tiÖn,cã t¸c dông truyÒn m«men cho chi tiÕt, mòi t©m kia kÑp vµo ô sau cña m¸y tiÖn. Chän m¸y: m¸y tiÖn 1K62. Chän dao: dao tiÖn hîp kim T16K6. ChÕ ®é c¾t: B­íc 1: tiÖn lç Φ 18. ChiÒu s©u c¾t: t=2,5 mm. L­îng ch¹y dao: S=0,3÷0,4 mm/vßng. Tèc ®é c¾t: V=144 mm/phót. Chän tõ th«ng sè cña m¸y: nm=2000 vßng/phót. Tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vn=nm..D=113 mm/ph. B­íc 2: tiÖn tinh Φ 15. ChiÒu s©u c¾t: t=0,5 mm. L­îng ch¹y dao S=0,25 mm/vßng. Tèc ®é trôc chÝnh cña m¸y: n=2000 vßng/phót. Chän tõ th«ng sè cña m¸y ta cã: nm=2000 vßng/phót. Tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vtt=0,018.2000.π=113 vßng/phót B­íc 3: v¸t mÐp. ChiÒu s©u c¾t: t= 1,5 mm. L­îng ch¹y dao: S= 0,25 mm/vßng. Tèc ®é c¾t: V= 60 mm/phót. 5. Nguyªn c«ng 5: khoÐt lç Φ 5. S¬ då g¸ ®Æt nh­ h×nh vÏ. H×nh 27: khoÐt lç Φ 5. B­íc 1: khoÐt. Chän m¸y: mòi khoan ®øng 2A125 cã c«ng suÊt Nm=2,8 KW. Chän dao: mòi khoÐt dµi g¾n m¶nh hîp kim cøng. ChÕ ®é c¾t: ChiÒu s©u c¾t: t=1,5 mm. L­îng ch¹y dao: S=0,81 mm/ph. Tèc ®é c¾t V=18 m/phót. Sè vßng quay cña trôc m¸y tÝnh to¸n: n=1146 vßng/ phót . Chän tõ th«ng sè cña m¸y: nm=1000 vßng/phót. Tèc ®é c¾t thùc tÕ: Vn=nm..D=14,9 m/ph. B­íc 2: v¸t mÐp. Chän m¸y: m¸y 2A125. Chän dao: dao v¾t mÐp Φ 5. TiÖn dao b»ng tay, tèc ®é c¾t nh­ nguyªn c«ng khoÐt. 6.nguyªn c«ng 6.kiÓm tra. Qua mçi nguyªn c«ng ta kiÓm tra kÝch th­íc cÇn ®¹t ®­îc sau khi gia c«ng. Tæng kiÓm tra sau khi gia c«ng xong. *KiÓm tra kÝch th­íc. *KiÓm tra c¸c ®é nh¸m bÒ mÆt. *KiÓm tra ®é vu«ng gãc cña mÆt trßn ngoµi víi ®­êng t©m. *S¬ ®å nh­ h×nh vÏ. H×nh 28: KiÓm tra. phÇn V. kÕt luËn chung Sau khi ®· ph©n tÝch nh÷ng ­u khuyÕt ®iÓm cña hÖ thèng phanh xe ZIN-130 vµ nh÷ng yªu cÇu míi nh»m n©ng cao ®é an toµn cho xe khi chuyÓn ®éng. Em ®· ph©n tÝch vµ ®Ò ra c¸c ph­¬ng ¸n c¶i tiÕn hÖ thèng phanh cho xe ZIN-130. Néi dung thiÕt kÕ cô thÓ bao gåm nh÷ng phÇn sau: - Ph©n tÝch lùa chän s¬ ®å dÉn ®éng phanh dù phßng . - KiÓm nghiÖm c¬ cÊu phanh. - ThiÕt kÕ van ph©n phèi hai tÇng. - ThiÕt kÕ van phanh tay. - ThiÕt kÕ b¸t phanh tr­íc vµ bÇu phanh sau cã b×nh tÝch n¨ng cho cÇu sau. Trong phÇn tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng phanh chÝnh em, ®· dùa vµo c¸c tµi liÖu tham kh¶o vµ c¸c th«ng sè tham kh¶o ngoµi thùc tÕ ®Ó tÝnh to¸n. Nh­ng tÝnh to¸n chØ mang tÝnh kiÓm nghiÖm c¸c th«ng sè kÕt cÊu vµ th«ng sè h×nh häc lµ chñ yÕu . Víi c¸c néi dung thiÕt kÕ trªn th× hÖ thèng phanh cña xe ZIN-130 ®· cã thÓ ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu cña hÖ thèng phanh vµ n©ng cao tÝnh an toµn cho xe khi chuyÓn ®éng. Bªn c¹nh nh÷ng vÊn ®Ò ®· ®¹t ®­îc, do thêi gian cã h¹n ®å ¸n cña em cßn cã nhiÒu h¹n chÕ vµ cßn cã nhiÒu vÊn ®Ò ch­a ®­îc ®Ò cËp ®Õn trong ®å ¸n nµy lµ. -KÕt cÊu cña c¸c côm ®· t­¬ng ®èi nhá gän, nh­ng trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n mét sè chi tiÕt cßn thõa bÒn kh¸ nhiÒu nªn cã thÓ ®iÒu chØnh l¹i cho phï hîp h¬n.Do thêi gian cã h¹n nªn vÊn ®Ò nµy em ch­a ®iÒu chØnh ®­îc. - §Ó t¨ng tÝnh hiÖu qu¶ cho hÖ thèng khi lµm viÖc, t¨ng tÝnh hiÖu qu¶ khi phanh. Ta cÇn thiÕt kÕ thªm c¸c côm nh­ bé ®iÒu hßa lùc phanh vµ bé chèng h·m cøng khi phanh.ThiÕt kÕ thªm bé tù ®iÒu chØnh khe hë m¸ phanh vµ trèng phanh ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng bã phanh. §å ¸n cña em tuy ®· hoµn thµnh nh­ng cßn rÊt nhiÒu thiÕu sãt em mong ®­îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy gi¸o ®Ó em cã thÓ rót kinh nghiÖm vµ hiÓu biÕt h¬n n÷a. §å ¸n nµy em thùc hiÖn t¹i tr­êng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi víi sù gióp ®ì cña c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n ¤T¤ vµ ®Æc biÖt lµ sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o Vâ V¨n H­êng. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n. Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m2004 phÇn IV. Phô lôc B¶ng P1: c¸c th«ng sè ®Çu vµ TT C¸c th«ng sè Gi¸trÞ §¬n vÞ Ghichó 1 Träng l­îng b¶n th©n 4300 kg 2 Träng l­îng toµn bé khi ®Çy t¶i 9525 kg 3 Ph©n bè t¶i träng +Träng l­îng ph©n bè ra cÇu tr­íc 2575 kg +Träng l­îng ph©n bè ra cÇu sau 6950 kg 4 Träng t¶i. 5000 kg 5 Tù Träng 4300 kg +Ph©n bè ra cÇu tr­íc 2120 kg +Ph©n bè ra cÇu sau 2188 kg 6 C«ng suÊt cùc ®¹i 150 Ml 7 Tèc ®é ®éng c¬ øng víi NE max 3200 v/ph 8 Ký hiÖu lèp 9,00-20 9 ¸p suÊt lèp 6 KG/m2 10 ChiÒu dµi c¬ së L 3,8 m 11 ChiÒu dµi toµn bé l 6,675 m 12 ChiÒu réng toµn bé 2,35 m 12 ChiÒu cao toµn bé 2,4 m 14 Täa ®é träng t©m khi kh«ng t¶i a 2,773 m b 1,027 m hg 1,4 m 15 Gia tèc chËm dÇn khi phanh 6,0 m/s2 16 HÖ sè b¸m víi mÆt ®­êng khi phanh 0,6 17 §­êng kÝnh trrong cña trèng phanh 0,420 m 18 ChiÒu réng tÊm ma s¸t 0,08 m B¶ng P2: c¸c kÝch th­íc chÝnh vµ c¸c th«ng sè cña c¬ cÊu phanh. C¸c th«ng sè C¬ cÊu phanh tr­íc C¬ cÊu phanh sau §¬n vÞ Guèc tr­íc Guèc sau Guèc tr­íc Guèc sau M«men phanh 6324 6225 N.m §­êng kÝnh bªn trong trèng phanh 0,420 0,420 m B¸n kÝnh tÊm ma s¸t ngoµi 0,2095 0,295 m Kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn chç ®Èy m¸ phanh 0,170 0,170 m Kho¶ng c¸ch tõ t©m b¸nh xe ®Õn ®iÓm tùa chèt quay C 0,165 0,165 m Gãc «m tÊm ma s¸t 120 120 125 125 ®é Gãc bè trÝ tÊm ma s¸t 20 20 25 25 ®é KÝch th­íc tÊm ma s¸t 0,08 0,1 m C¸c th«ng sè x¸c ®Þnh lùc tæng hîp R δ 5,82 5,82 1,37 1,37 ®é ρ 0,24507 0,24507 0,24825 0,24825 m r0 0,07043 0,07043 0,7135 0,7135 m C¸c lùc t¸c dông lªn guèc phanh P 12994,6 30454,7 12010 30242 N U 33089 16544 33089 16544 N R 44895 44895 43622,9 43622,9 N B¶ng P3: c¸c kÝch th­íc cña guèc phanh C¸c th«ng sè C¬ cÊu phanh tr­íc C¬cÊu phanh sau §¬n vÞ ChiÒu dÇy phÇn t¸n m¸ phanh:b 0,08 0,1 m ChiÒu réng guèc phanh:a 0,01 0,01 m ChiÒu dÇy phÇn d­íi tiÕt diÖn ch÷ T: c 0,008 0,008 m ChiÒu cao phÇn d­íi ch÷ T: d 0,06 0,06 m B¸n kÝnh ngoµi cña guèc phanh 0,2 0,2 m B¸n kÝnh träng t©m cña guèc phanh: R0 0,171 0,171 m B¸n kÝnh ®­êng trung hßa :Rth 0,182 0,182 m B¸n kÝnh trong cña guèc phanh 0,135 0,135 m B¶ng P4: c¸c th«ng sè cña dÉn ®éng phanh TT c¸c th«ng sè gi¸ trÞ ®¬nvÞ 1 M¸y nÐn khÝ: -Sè xi lanh cña m¸y nÐn khÝ 1………………………. -§­êng kÝnh xi lanh:d………………………………. -Hµnh tr×nh cña piston:s…………………………….. -Sè vßng quay cña trôc m¸y nÐn khÝ:n……………… 2 0,052 0,038 1250 m m v/ph 2 Van ph©n phèi. -§­êng kÝnh lµm viÖc cña mµng: +D1………………………………………………….. +d1………………………………………………….. -§­êng kÝnh van :dV………………………………… -§­êng kÝnh cña lß xo:d……………………………. -§­êng kÝnh trung b×nh vßng trßn lß xo:D…………. -Sè vßng lµm viÖc cña lß xo:n………………………. 0,03 0,02 0,008 0,004 0,022 6 m m m m m vßng 3 Van phanh tay. -§­êng kÝnh cña piston dP………………………….. -§­êng kÝnh van dV…………………………………. -§­êng kÝnh cña lß xo:d……………………………. -§­êng kÝnh vßng trßn lß xo:D……………………... -Sè vßng lµm viÖc cña lß xo………………………… 0,06 0,032 0,004 0,022 6 m m m m vßng 4 BÇu phanh. *BÇu phanh tr­íc: -§­êng kÝnh lµm viÖc cña mµng D…………………. -§­êng kÝnh d©y lß xo d……………………………. -§­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo DTB………... -M«®un ®µn håi cña vËt liÖu G……………………... *BÇu phanh sau: -§­êng kÝnh lµm viÖc cña mµng D…………………. -§­êng kÝnh d©y lß xo d……………………………. -§­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo DTB………... -Sè vßng lµm viÖc cña lß xo………………………… *B×nh tÝch n¨ng. -§­êng kÝnh b×nh tÝch n¨ng DPT……………………. -§­êng kÝnh d©y lß xo d……………………………. -§­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo DTB……………… -ChiÒu dµi tù do H…………………………………. -Sè vßng lµm viÖc n…………………………………. -B­íc cña lß xo t……………………………………. -Sè vßng toµn bé n0…………………………………. 0,11 0,004 0,038 8.105 0,12 0,004 0,022 6 0,135 0,013 0,12 0,2367 6 0,0351 8 m m m kg/cm2 m m m vßng m m m m vßng m vßng tµi liÖu tham kh¶o 1.H­íng dÉn thiÕt kÕ hÖ thèng phanh «t«-m¸y kÐo T¸c gi¶: D­¬ng §×nh KhuyÓn §HBK 1995 2.Lý thuyÕt «t«-m¸y kÐo T¸c gi¶: NguyÔn H÷u CÈn D­ Quèc ThÞnh Phan Minh Th¸i NguyÔn V¨n Tµi Lª ThÞ Vµng Nhµ xuÊt b¶n KHKT 2000 3.Gi¸o tr×nh TÝnh To¸n ThiÕt KÕ ¤t«-M¸y kÐo T¸c gi¶: NguyÔn H÷u CÈn Tr­¬ng Minh ChÊp D­¬ng §×nh KhuyÓn TrÇn Khang §HBK Hµ Néi 1978 4.Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y T¸c gi¶ TrÇn V¨n §Þch Nhµ xuÊt b¶n KHKT. Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu…………………………………………………………………..1 PhÇn néi dung PhÇn I: KiÓm nghiÖm hÖ thèng phanh………………………………………3 I.X¸c ®iÞnh m« men phanh yªu cÇu t¹i c¸c c¬ cÊu phanh…………..............4 II.KiÓm nghiÖm c¬ cÊu phanh guèc………………………………………...5 III.X¸c ®Þnh c¸c lùc t¸c dông lªn guèc phanh b»ng ph­¬ng ph¸p häa ®å….9 IV. Phanh ªm dÞu vµ æn ®Þnh cña «t« khi phanh …………………………..14 V.KiÓm nghiÖm c¸c kÝch th­íc cña m¸ phanh…………………………….15 PhÇn II. TÝnh bÒn mét sè chi tiÕt…………………………………………..18 I.TÝnh bÒn trèng phanh…………………………………………………….18 II.TÝnh bÒn guèc phanh……………………………………………………20 III.TÝnh bÒn ®­êng èng dÉn ®éng………………………………………….29 IV.TÝnh bÒn chèt phanh…………………………………………………....31 KÕt luËn …………………………………………………………………...32 PhÇn III. §Æt vÊn ®Ò vµ lùa chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ………………………34 I. §Æt vÊn ®Ò……………………………………………………………….34 II. Chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ………………………………………………..36 ThiÕt kÕ tÝnh to¸n dÉn ®éng phanh………………………………………...36 I. M¸y nÐn khÝ……………………………………………………………..36 II.Van ph©n phèi ………………………………………………………….37 III. Van chia khÝ……………………………………………………………43 IV. Van phanh dù phßng…………………………………………………..46 V. Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt…………………………………………………49 VI.Van an toµn…………………………………………………………….50 VII. BÇu phanh…………………………………………………………….51 VIII. B×nh chøa khÝ nÐn……………………………………………………62 PhÇn IV.ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt…………………...63 I.Ph©n tÝch kÕt cÊu…………………………………………………………63 II.LËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt………………………………63 PhÇn V. KÕt luËn chung……………………………………………………71 Tµi liÖu tham kh¶o…………………………………………………………75

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDO AN.doc
  • dwgbau phanh.dwg
  • dwgbo tri chung.dwg
  • dwgchi tiet.dwg
  • dwgco cau phanh.dwg
  • dwgdan dong.dwg
  • inidesktop.ini
  • rarDO AN.rar
  • dwghoadophs.dwg
  • dwgnguyen cong.dwg
  • dwgvan chia khi.dwg
  • dwgvan phan phoi.dwg
Luận văn liên quan