Cải tiến hệ thống phanh xe UAZ - 469

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