Cải tiến hệ thống phanh xe YA3 – 469b

. F = 310 ( mm)2 = 0,00031(m2) RTh = 0,1248 m. Ri b¸n kÝnh t¹i ®iÓm ®ang xÐt . XÐt t¹i ®iÓm 1 ta cã Ri=R1=0,138 m. XÐt t¹i ®iÓm 2 ta cã: R1=R2=0.135 m; XÐt t¹i ®iÓm 3 ta cã: Ri = R2=0,095 m; øng suÊt tiÕp do lùc NX g©y ra : (3 – 3) Víi SX - m«men tÜnh phÇn bÞ c¾t ®èi víi trôc qu¸n tÝnh trung t©m ta cã: ë ®©y: Fc - diÖn tÝch phÇn bÞ c¾t =0,00031m2 Y - to¹ ®é träng t©m phÇn bÞ c¾t ®èi víi trôc trung hoµ trªn h×nh guèc phanh ch÷ T nªn t¹i ®iÓm 1,3 cã dF =0 nªn Sx=0. t¹i ®iÓm 2: Sx=Y2.Fc= 0,0215.0,00031=6,665.10-6m2 JX - m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ta cã : (3.4) víi c¸c th«ng sè ta ®· x¸c ®Þnh ë trªn lµ: R1 = 0,138 m; R2 = 0,135 m; R3 = 0,095 m; c = 0,004 m; a = 0,05 m; Yc2 = 0,011457 m; Yc1 = 0,010403 m; F1 = 0,000150 m2; F2 = 0,000160 m2. thay sè vµo c«ng thøc (3.4) ta tÝnh ®­îc Jx = 9,53.10-5m4. b - chiÒu dµy phÇn bÞ c¾t: b = 2c = 0,008m. NX - lùc c¾t t×m ®­îc Thay sè vµo (3 – 3) ta t×m ®­îc : T¹i ®iÓm 1,3 ta cã ; T¹i ®iÓm 2 ta cã: =58589,75 (N/m2). øng suÊt tæng hîp sÏ lµ : vËy ë ®iÓm 1 ta cã : th1=1= 46622397,48 ( N/m2) 2 ta cã : th2=(N/m2) 3 ta cã : th3=3= (N/m2) Do guèc phanh chÕ t¹o b»ng thÐp 40 nªn cã ; Nªn víi c¸c gi¸ trÞ ®· x¸c ®Þnh ë trªn ta thÊy guèc phanh ®ñ bÒn. 3.1.2.2. BiÓu ®å néi lùc t¸c dông lªn guèc phanh H.3.1. BiÓu ®å lùc vµ m«men lùc 3.2. KiÓm tra bÒn trèng phanh ¸p suÊt trong trèng phanh ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (3 – 4) Trong ®ã : MP - M«men phanh do guèc phanh tr­íc vµ guèc phanh sau sinh ra: MP = MP1+ MP2 =1226,49(N). = 0,3; b = 0,007(m); rT = 0,146(m); = 1,92(rad). Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo biÓu thøc (3 – 4) ta ®­îc: øng suÊt tiÕp tuyÕn tÝnh theo c«ng thøc: (3 – 5) Trong ®ã : a' –B¸n kÝnh trong cña trèng phanh a' = 0,146(m); b' – B¸n kÝnh ngoµi cña trèng phanh b' = 0,158(m); r – Kho¶ng c¸ch tõ t©m tang trèng ®Õn ®iÓm cÇn tÝnh, trªn trèng phanh khi r = a' th× ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i. Thay gi¸ trÞ vµo (3 – 5) ta ®­îc: Trèng phanh ®­îc lµm b»ng gang (GX18 – 36) nªn cã ®é bÒn kÐo cho phÐp lµ: VËy víi kÕt qu¶ tÝnh th× trèng phanh tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn. 3.3. KiÓm tra bÒn ®­êng èng dÉn ®éng phanh §­êng èng dÉn ®éng phanh chÞu ¸p suÊt kh¸ lín tíi 10.106 N/m2. Khi tÝnh cã thÓ coi ®­êng èng dÉn dÇu lµ lo¹i vá máng bÞt kÝn hai ®Çu cã chiÒu dµi kh¸ lín. øng suÊt vßng ®­îc tÝnh nh­ sau : [2] (N/m) (3 – 6) p – ¸p suÊt bªn trong ®­êng èng ( p = 80.105 N/m2); R – b¸n kÝnh bªn trong ®­êng èng dÉn ; S – chiÒu dÇy cña èng dÉn ( s = 0,5 mm). C¾t èng b»ng mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc cña èng th× øng suÊt ph¸p σn 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. σn = 2.r.R.s – p. .R2 = 0 (3 – 7) §­êng èng lµm hîp kim ®ång cã [σ] = 2600.105 N/m2; §Ó ®¶m b¶o ®ñ bÒn ta tÝnh theo ®iÒu kiÖn ¸p suÊt cho phÐp: [σ] víi R = 1,6cm th× tho¶ m·n ®iÒu bÒn cho phÐp. 3.4. KiÓm tra bÒn chèt phanh M¸ phanh quay quanh chèt phanh ®­îc tÝnh theo c¾t vµ chÌn dËp. Víi: d - ®­êng kÝnh chèt: d = 7,5 mm; l - chiÒu dµi tiÕp xóc cña chèt víi guèc phanh: l = 3mm; U1 - lùc t¸c dông lªn chèt: U=14740(N). Theo øng suÊt c¾t ta cã: (3 – 8) Thay c¸c th«ng sè ®· x¸c ®Þnh ë trªn vµo (3 – 8) ta thÊy øng suÊt c¾t tho¶ m·n yªu cÇu ®é bÒn. Theo øng suÊt chÌn dËp ta cã: (3 – 9) VËy chèt ®ñ bÒn. 3.5. NhËn xÐt: Qua qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ta thÊy: ViÖc x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cho c¬ cÊu phanh lµ dùa trªn c¸c yªu cÇu cña hÖ thèng phanh xe YA3 – 469b ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ tÝnh an toµn. Khi tÝnh ta 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 c¸c b¸nh xe ®Òu ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt vµ ®ñ bÒn. C¬ cÊu phanh tháa m·n víi c¸c trÞ sè vÒ c«ng ma s¸t riªng, ¸p suÊt trªn c¸c bÒ mÆt ma s¸t, thêi gian lµm viÖc cña m¸ phanh, nhiÖt sinh ra trong c¸c qóa tr×nh phanh, ®Òu ®¶m b¶o 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 sinh ra cÇn ®¶m b¶o m« men phanh yªu cÇu lµ Qb® = 652 N, so víi tiªu chuÈn cò th× vÉn ®¶m b¶o tuy nhiªn ®èi víi ngµy nay ®Ó gi¶m nhÑ søc lao ®éng cho ng­êi l¸i th× lùc bµn ®¹p ®èi víi xe con chØ cßn kho¶ng 300N. V× vËy trong hÖ thèng nµy ta nªn thiÕt kÕ thªm bé trî lùc ch©n kh«ng. Víi hÖ thèng dÉn ®éng hai dßng nh»m n©ng cao tÝnh an toµn cho hÖ thèng, cho ng­êi vµ cho xe. Vµ ®Ó ®¶m b¶o cho hiÖu qu¶ phanh ®­îc tèt h¬n ta thiÕt kÕ thªm bé ®iÒu hoµ lùc phanh kiÓu pitt«ng vi sai. Ch­¬ng 4 C¶i tiÕn hÖ thèng phanh 4.1. ThiÕt kÕ bé trî l­c ch©n kh«ng, bé ®iÒu hoµ vµ bé chia dßng 4.1.1. ThiÕt kÕ bé trî lùc ch©n kh«ng 4.1.1.1. §Æc ®iÓm vµ ­u nh­îc ®iÓm cña bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng §Æc ®iÓm cña c­êng ho¸ b»ng ch©n kh«ng lµ sö dông ngay ®é ch©n kh«ng ë häng hót cña ®éng c¬ ®­a ®é ch©n kh«ng ®ã vµo mét khoang cña bé c­êng ho¸ cßn khoang kia ®­îc th«ng víi khÝ trêi. Khi t¸c dông mét lùc cÇn thiÕt vµo bµn ®¹p phanh nhê sù dÉn ®éng dÇu t¹o ra sù chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a phÝa tr­íc vµ phÝa sau mµng ®Èy cña bé c­êng ho¸ tõ ®ã t¹o ra lùc ®Èy th«ng qua ®ßn ®Èy t¸c dông lªn piston cña bé c­êng hãa ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh phanh. ¦u ®iÓm: TËn dông ®­îc ®é chªnh ¸p suÊt gi÷a khÝ trêi vµ ®­êng èng n¹p khi ®éng c¬ lµm viÖc mµ kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn c«ng suÊt ®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¬ gi¶m v× hÖ sè n¹p gi¶m, tèc ®é cña « t« lóc ®ã sÏ chËm l¹i mét Ýt l¹i 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¸ b»ng ch©n kh«ng ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu, kÝch th­íc gän nhÑ, dÔ bè trÝ. Nh­îc ®iÓm: Do ®é chªnh lÖch ch©n kh«ng gi÷a hai mµng c­êng ho¸ lµ kh«ng lín, dÉn ®Õn lùc c­êng ho¸ kh«ng lín. Muèn cã lùc c­êng ho¸ lín th× ph¶i t¨ng thiÕt diÖn cña mµng do ®ã kÝch th­íc cña bé c­êng ho¸ t¨ng lªn dÉn ®Õn khã bè trÝ trªn xe, v× vËy ph­¬ng ¸n nµy chØ thÝch hîp víi phanh dÇu, lo¹i xe du lÞch vµ xe vËn t¶i, hµnh kh¸ch cã träng t¶i nhá vµ trung b×nh. Ph­¬ng ¸n chØ thÝch hîp víi ®éng c¬ x¨ng vµ kh«ng dïng ®­îc ë ®éng c¬ diezel. 4.1.1.2. Nguyªn lý lµm viÖc cña c­êng hãa 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 ®Êy sang tr¸i nhê lß xo van ®iÒu khiÓn. Nã lµm cho van khÝ tiÕp xóc víi van ®iÒu khiÓn. V× vËy khÝ bªn ngoµi sau khi qua läc khÝ bÞ chÆn l¹i kh«ng vµo ®­îc buång ¸p suÊt thay ®æi. Lóc nµy van ch©n kh«ng cña ch©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. KÕt qu¶ lµ piston trî lùc bÞ ®Èy sang ph¶i bëi lß xo mµng. KÕt cÊu cña bé trî lùc ch©n kh«ng: H.4.1: CÊu t¹o cña bé trî lùc ch©n kh«ng CÊu t¹o: 10 – Lß xo ®iÒu khiÓn; 1 – Lß xo håi vÞ; 11 – Läc khÝ; 2 – èng nèi ch©n kh«ng; 12 – §Öm; 3 – Th©n tr­íc cña bé c­êng ho¸; 13 – §­êng dÉn; 4 – Mµng cao su c­êng ho¸; 14 –Van ®iÒu khiÓn; 5 – Th©n sau cña bé c­êng ho¸; 15 – TÊm ®ì lß xo; 6 – Pitt«ng; 16 – TÊm h¹n chÕ; 7 – Bul«ng; 17 – Chôp cao su; 8 – §­êng dÉn; 18 – Ty ®Èy; 9 – Phít lµm kÝn; K – Van ch©n kh«ng; A–Buång ¸p suÊt kh«ng ®æi; E – Buång ¸p suÊt khÝ trêi. * Tr¹ng th¸i khi ®¹p phanh: Khi ®¹p phanh cÇn ®iÒu khiÓn van ®Èy van khÝ lµm nã dÞch chuyÓn sang tr¸i. Van ®iÒu khiÓn bÞ ®Èy Ðp vµo van khÝ bëi lß xo ®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 cöa E bÞ ®ãng kÝn l¹i. Khi van khÝ dÞch chuyÓn 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 piston dÞch chuyÓn sang tr¸i. Lµm cho lùc ®Èy cÇn trî lùc ®Èy sang tr¸i vµ lµm t¨ng lùc ®Èy cña cÇn ®Èy trî lùc vµo piston xi lanh chÝnh. * Tr¹ng th¸i gi÷ ch©n phanh: NÕu ®¹p phanh vµ dõng bµn ®¹p ë mét vÞ trÝ nµo ®ã th× cÇn ®iÒu khiÓn vµ van khÝ sÏ dõng l¹i nh­ng piston vÉn 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 piston. Do van ®iÒu khiÓn tiÕp dÞch chuyÓn sang tr¸i vµ tiÕp xóc víi van khÝ nªn kh«ng khÝ bÞ ng¨n kh«ng cho ®i vµo buång ¸p suÊt thay ®æi. V× vËy piston kh«ng dÞch chuyÓn n÷a vµ lu«n gi÷ lùc phanh ë vÞ trÝ hiÖn t¹i, chÝnh nhê kh¶ n¨ng nµy nªn bé trî lùc ch©n kh«ng vÉn ®¶m b¶o ®­îc tÝnh chÐp h×nh cña c¬ cÊu. * Khi nh¶ phanh: Khi nh¶ bµn ®¹p phanh, cÇn ®iÒu khiÓn van vµ van khÝ bÞ ®Èy sang ph¶i nhê lß xo håi vÞ 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 khÝ gi÷a khÝ trêi vµ bu«ng ¸p suÊt thay ®æi. Cïng lóc ®ã van khÝ còng bÞ nÐn lß xo van ®iÒu khiÓn l¹i, vÞ vËy van ®iÒu khiÓn bÞ t¸ch khái van ch©n kh«ng lµ th«ng cöa A vµ E. Nã cho phÐp kh«ng khÝ tõ buång ¸p suÊt thay ®æi sang buång ¸p suÊt kh«ng thay ®æi lµm ¸p suÊt cña hai buång trung hßa vµ kh«ng cßn chªnh lÖch n÷a vµ do ®ã piston trî lùc l¹i bÞ ®Èy sang ph¶i nhê lß xo mµng vµ trî lùc vÒ tr¹ng th¸i kh«ng ho¹t ®éng. * Khi kh«ng cã ch©n kh«ng: Khi bé c­êng hãa 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, piston bÞ ®Èy sang ph¶i nhê lß xo mµng. Tuy nhiªn khi ®¹p phanh, cÇn ®iÒu khiÓn van l¹i ®Èy sang tr¸i vµ ®Èy vµo van khÝ vµ ®Èy cÇn trî lùc. V× vËy, lùc tõ bµn ®¹p phanh ®­îc truyÒn ®Õn piston xi lanh chÝnh ®Ó t¹o ra lùc phanh. Cïng lóc ®ã van khÝ ®Èy vµo tÊm chÆn, v× vËy, piston còng th¾ng ®­îc lùc c¶n lß xo mµng ®Ó dÞch chuyÓn sang tr¸i. Nh­ vËy, phanh còng cã t¸c dông ngay c¶ khi kh«ng cã trî lùc ch©n kh«ng t¸c dông. TÊt nhiªn lµ khi kh«ng cã c­êng hãa th× lùc phanh chØ hoµn toµn lµ do lùc cña ng­êi l¸i t¹o nªn do ®ã khi ®¹p phanh nÆng h¬n. 4.1.1.3. TÝnh to¸n kÝch th­íc cña bé c­êng hãa ch©n kh«ng Khi tÝnh to¸n kÝch th­íc cña bé trî lùc ch©n kh«ng ta ph¶i dùa trªn nh÷ng gi¶ thiÕt sau: - Van ®iÒu khiÓn ph¶i ®¶m b¶o ®é ch©n kh«ng trong xilanh trî lùc tïy theo lùc bµn ®¹p Qb® (hay ¸p suÊt lµm viÖc pi ). Tøc ph¶i ®¶m b¶o ®­îc tÝnh chÐp h×nh cña hÖ thèng: P’ = f(Qb®). - Coi tæn thÊt trªn ®­êng èng lµ kh«ng ®¸ng kÓ vµ v× vËy ¸p suÊt chÊt láng trong xilanh chÝnh vµ xilanh c«ng t¸c lµ b»ng nhau vµ b»ng pi. X¸c ®Þnh ¸p suÊt pi do ng­êi l¸i ®¹p phanh sinh ra khi ch­a cã c­êng hãa: Tõ c«ng thøc x¸c ®Þnh lùc trªn bµn ®¹p phanh: (4 – 1) Tõ ®ã x¸c ®Þnh ®­îc ¸p suÊt sinh ra khi ®¹p phanh: pi = (4 – 2) Trong ®ã: D - §­êng kÝnh xi lanh chÝnh: D = 32mm; Qb® - Lùc bµn ®¹p cña ng­êi l¸i khi cã trî lùc: Qb® = 300(N); p - ¸p suÊt ®· chän ë trªn; l, l’ - C¸c kÝch th­íc cña ®ßn bµn ®¹p; Ta cã: l= 50 mm; l’=350 mm; - HiÖu suÊt dÉn ®éng cña thñy lùc lÊy = 0,94. Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo c«ng thøc (4 – 2) ta cã: Nh­ vËy, ¸p suÊt cßn l¹i do bé c­êng ho¸ sinh ra lµ: pc = pt - pi = 90.105 –24,6.105 = 65,4.105 () HÖ sè c­êng hãa lµ: kc = (4 – 3) Tõ ®©y ta vÏ ®­îc ®­êng ®Æc tÝnh cña bé c­êng hãa: H.4.2: §Æc tÝnh dÉn ®éng §èi víi bé c­êng hãa phanh khi thiÕt kÕ ph¶i ®¶m b¶o ®­îc hÖ sè c­êng hãa ®· tÝnh ë trªn. Tõ s¬ ®å cÊu t¹o bé c­êng hãa ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng mµng nh­ sau: (4 – 4) Trong ®ã: po : Lµ ¸p suÊt khÝ trêi; p’ : Lµ ¸p suÊt ch©n kh«ng; F : DiÖn tÝch piston ( mµng ) trî lùc; Plx : Lùc lß xo håi vÞ piston trî lùc; Pms : Lùc ma s¸t; f : DiÖn tÝch tiÕt diÖn piston. NÕu bá qua lùc ma s¸t ta cã: Gäi =po- p’ lµ ®é ch©n kh«ng trong xilanh lùc, ph­¬ng tr×nh trªn cã thÓ viÕt gän l¹i d­íi d¹ng: (4 – 5) Lùc Ðp cña lß xo tham kh¶o ë xe t­¬ng tù: Plx = 22 N. : Víi häng hót ®éng c¬ th× ®é chªnh ¸p kho¶ng : 0,5.105 (N/m2). Víi Qc lùc ®­îc x¸c ®Þnh b»ng ph­¬ng tr×nh sau: (4 – 6) Víi: f - diÖn tÝch cña piston xylanh chÝnh: : HiÖu suÊt dÉn ®éng thñy lùc = 0,95; Thay sè vµo (4 – 6) ta ®­îc: Qc = 5507(N); KÕt hîp c«ng thøc (4 – 5) vµ c«ng thøc (4 – 6) suy ra: DiÖn tÝch mµng trî lùc: F = 11.10-2 m2; VËy ta cã ®­êng kÝnh mµng trî lùc lµ: Nh­ vËy ta thÊy r»ng ®­êng kÝnh bé c­êng ho¸ lµ h¬i lín nªn ta thiÕt kÕ bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng d¹ng hai mµng, §­êng kÝnh mçi mµng lµ 18,5 (cm). Vµ nh­ vËy kÕt cÊu bé c­êng ho¸ sÏ nhá gän dÔ l¾p ®Æt trªn xe. 4.1.1.4. TÝnh lß xo mµng c­êng ho¸ §­êng kÝnh d©y lß xo: [2] Trong ®ã : d - ®­êng kÝnh d©y lß xo; Fmax - lùc lín nhÊt t¸c dông lªn lß xo (tham kh¶o c¸c xe cã dÉn ®éng phanh dÇu), ta lÊy Fmax = 180 N; c - hÖ sè ®­êng kÝnh: Víi : Dtb - ®­êng kÝnh trung b×nh cña lß xo. trong ®ã: D1 vµ D2 lµ ®­êng kÝnh nhá nhÊt vµ lín nhÊt cña vßng lß xo; Chän c = 15; k - hÖ sè tËp trung øng suÊt, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: [t] - øng suÊt giíi h¹n, víi lß xo lµm b»ng thÐp 65 th×: [t] = 330 Mpa; Tõ ®ã tÝnh ®­îc ®­êng kÝnh trung b×nh : Dtb = c.d = 15.4,8= 72 mm; Víi Dtb = 72( mm); chän D1 = 60(mm); D2 = 72(mm). Sè vßng lµm viÖc cña lß xo: Trong ®ã : x - chuyÓn vÞ lµm viÖc cña lß xo khi ngo¹i lùc t¨ng ®Õn gi¸ trÞ lín nhÊt Fmax tõ gi¸ trÞ lùc nhá nhÊt Fmin (lùc l¾p), x ®­îc chän dùa vµo hµnh tr×nh cña piston xilanh chÝnh. Ta cã tæng hµnh tr×nh cña piston xilanh chÝnh lµ: S = 25,71 (mm) Cã thÓ chän x b»ng hoÆc lín h¬n tæng sè hµnh tr×nh trªn. LÊy x = 28,7 (mm); G - m«®un ®µn håi vËt liÖu, G = 8.104Mpa; d, c - ®­êng kÝnh d©y lß xo vµ hÖ sè ®­êng kÝnh; c = 15; d = 4,8 mm; Fmax, Fmin ( tham kh¶o c¸c xe cã dÉn ®éng phanh dÇu), Fmax = 180 (N); Fmin = 80 (N); (Vßng) §é biÕn d¹ng cùc ®¹i cña lß xo trong ®ã : Dtb - ®­êng kÝnh trung b×nh cña vßng lß xo: D = 72 mm; n - sè vßng lµm viÖc cña lß xo: n = 6 vßng; Fmax - lùc t¸c dông cùc ®¹i lªn lß xo: Fmax = 180 (N); G - m«®un ®µn håi: G = 8.104 Mpa; d - ®­êng kÝnh d©y: d = 4,8 mm; Þ øng suÊt cña lß xo: Trªn thùc tÕ chiÒu dµi nÐn cña lß xo b»ng víi tæng hµnh tr×nh cña 2 piston thø cÊp vµ s¬ cÊp. Khi ®ã lùc t¸c dông lªn lß xo Plx ®­îc tÝnh tõ tæng hµnh tr×nh S cña piston nh­ sau : Þ trong ®ã : S - tæng hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña c¸c piston: S = 25,71mm; G - mo®un ®µn håi, G = 8.104 Mpa; d - ®­êng kÝnh d©y lß xo: d = 4,8mm; c - tØ sè ®­êng kÝnh: c = 15; n - sè vßng lß xo: n =6 vßng; Fmin - lùc l¾p lß xo: F = 80N; Þ Tõ ®ã ta kiÓm tra ®­îc øng su©t xo¾n sinh ra ë thí biªn lß xo lµ: Þ Lß xo lµm b»ng thÐp 65 cã [t] = 330MPa, so s¸nh thÊy t < [t] . VËy ®iÒu kiÖn bÒn xo¾n ®­îc ®¶m b¶o. 4.1.2. ThiÕt kÕ bé chia dÉn ®éng phanh hai dßng §Ó t¨ng tÝnh an toµn chuyÓn ®éng khi xe ch¹y, ng­êi ta dïng dÉn ®éng phanh hai dßng. 4.1.2.1. ThiÕt kÕ tÝnh to¸n bé chia dßng §Ó thay ®æi dÉn ®éng tõ mét dßng thµnh hai dßng trong khi vÉn gi÷ nguyªn xi lanh chÝnh 1 buång cÇn thªm bé phËn chia dÇu sau xi lanh chÝnh thµnh hai ®­êng dÉn ®éc lËp ®ã lµ bé chia dßng. NhiÖm vô cña bé phËn chia dßng lµ t¹o ra hai ®­êng dÉn hoµn toµn ®éc lËp víi nhau, nghÜa lµ khi cã mét trong hai ®­êng dÉn bÞ rß rØ th× ®­êng dÉn cßn l¹i vÉn ®¶m b¶o ®­îc ¸p suÊt tíi c¸c xi lanh c«ng t¸c chø kh«ng bÞ mÊt ¸p suÊt theo. 4.1.2.1.1. KÕt cÊu, nguyªn lý lµm viÖc cña bé chia dßng + khi ®¹p phanh dÇu cã ¸p suÊt ®­îc ®­a tõ xi lanh chÝnh qua bé c­êng ho¸ ®Õn bé chia dßng vµ ®­îc chia ra thµnh hai ®­êng dÉn ®éc lËp víi cÇu tr­íc vµ sau. + Khi mét trong hai ®­êng bÞ thñng tøc lµ mét bªn bÞ mÊt ¸p suÊt lóc ®ã pist«ng trong bé chia dßng sÏ dÞch chuyÓn vÒ phÝa ®­êng dÉn bÞ mÊt ¸p suÊt bÞt kÝn ®­êng dÇu vµo. Do ®ã ®Çu cßn l¹i vÉn lµm viÖc b×nh th­êng. 4.1.2.1.2. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè kÕt cÊu a) Chän s¬ bé ®­êng kÝnh xi lanh bé chia: D = 28 mm. b) X¸c ®Þnh hµnh tr×nh pist«ng - Trªn c¬ së l­îng dÇu ë mçi buång trong bé chia ph¶i ®ñ ®Ó vµo c¸c xi lanh tr­íc vµ sau. Ta cã: [2] (4 – 6) Vc : ThÓ tÝch dÇu mµ bé chia sinh ra; dc : ®­êng kÝnh xi lanh bé chia; ht : Hµnh tr×nh pist«ng ph©n ra c¬ cÊu phanh tr­íc. PhÇn thÓ tÝch mµ pist«ng ë mét c¬ cÊu phanh b¸nh xe dÞch chuyÓn lµ: d1 – §­êng kÝnh pist«ng hay xi lanh ë b¸nh xe: d = 32 mm; x1 – Hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña pist«ng ë c¬ cÊu phanh b¸nh xe. ë cÇu tr­íc tr­íc vµ cÇu sau ®Òu cã hai b¸nh xe nªn cã hai c¬ cÊu phanh. Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng thÓ tÝch gi÷a bé chia vµ c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc hoÆc cÇu sau lµ: T­¬ng tù, ta tÝnh hµnh tr×nh piston ph©n ra c¬ cÊu phanh sau: * Theo kÕt qu¶ kiÓm nghiÖm hµnh tr×nh bµn ®¹p ë trªn ta cã: x1 = x2 = 5,05 mm Chän ht = hs = 13 (mm). 4.1.2.1.3. X¸c ®Þnh lß xo håi vÞ Khi nh¶ phanh lß xo håi vÞ ph¶i ®Èy ®­îc pist«ng trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu ch­a phanh. Lùc lß xo lín nhÊt ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: [2] (4 – 7) ¸p suÊt d­ : Pd = 2.105 (N/m2); HiÖu suÊt truyÒn ®éng: η = 0,96; §­êng kÝnh xi lanh bé chia: dc = 2,8.10-2( m); HÖ sè nhËy c¶m: K = 0,95; Lùc lß xo cùc ®¹i: * X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh lß xo: Ta cã: (4 – 8) - HÖ sè tËp trung øng suÊt: (4 – 9) C = D/d = 10(chän) . Thay vµo (4 – 9) ta ®­îc: K = 1,14; Víi øng suÊt cho phÐp: [T] =70.107 N/m2 Chän d = 2mm ; D = 20mm. * KiÓm nghiÖm bÒn lß xo D©y lß xo lµm b»ng thÐp 65G cã [] = 7000.107 N/m2; Nh­ vËy ta cã: [] D©y lß xo ®ñ bÒn. * Sè vßng lµm viÖc: Chän sè vßng lµm viÖc n0 =11 vßng * B­íc lß xo: * Sè vßng toµn bé: n = n0 + 2 = 13 (vßng) * ChiÒu dµi toµn bé: H = n.t = 13.4,3 =55,9 (mm) ta lÊy lµ 60 (mm). * §é cøng lß xo: - C¸c th«ng sè cña bé chia dßng: d = 28 mm; dlx = 2 mm; D = 20 mm. 4.1.3. ThiÕt kÕ tÝnh to¸n bé ®iÒu hoµ lùc phanh Trong qu¸ tr×nh phanh, t¶i träng t¸c dông lªn c¸c cÇu xe cã sù thay ®æi, do l­c qu¸n tÝnh khi phanh träng l­îng ®­îc dån vÒ cÇu tr­íc, gia tèc chËm dÇn cña xe khi phanh cµng lín th× t¶i träng t¸c dông lªn cÇu tr­íc cµng lín. T¶i träng t¸c dông lªn c¸c b¸nh xe cµng lín vµ hÖ sè b¸m cña c¸c b¸nh xe víi mÆt ®­êng cµng lín th× lùc phanh vµ m« men phanh thay ®æi cµng lín. §Ó phanh cã hiÖu qu¶ cao cÇn thiÕt ph¶i cã bé phËn ph©n bè ¸p suÊt dÇu vµo c¸c xi lanh lµm viÖc ë c¸c b¸nh xe sao cho phï hîp víi träng l­îng b¸m ë c¸c b¸nh xe trong qu¸ tr×nh phanh. Bé ®iÒu hßa lùc phanh cã nhiÖm vô tù ®iÒu chØnh ¸p lùc phanh ë c¸c b¸nh xe cho thÝch hîp ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ phanh, nã phô thuéc vµo hai th«ng sè: C­êng ®é phanh cña « t«. Sù thay ®æi t¶i träng lªn cÇu sau lµm thay ®æi ®é vâng cña hÖ thèng treo sau. Bé ®iÒu hoµ lùc phanh sÏ tiÕp nhËn c¸c tÝn hiÖu trªn ®Ó ®iÒu khiÓn ¸p suÊt ®­a vµo c¸c xi lanh ë c¸c b¸nh xe cña cÇu tr­íc vµ cÇu sau sao cho phï hîp víi träng l­îng b¸m ë mçi b¸nh xe vµ nh­ vËy th× hiÖu qu¶ phanh sÏ cao h¬n rÊt nhiÒu khi kh«ng bè trÝ bé phËn nµy. 4.1.3.1. C¬ së ®Ó ®iÒu chØnh ¸p lùc phanh 4.1.3.1.1. VÊn ®Ò sö dông träng l­îng b¸m §a sè c¸c lo¹i phanh dÇu dïng trªn « t« hiÖn nay cã ¸p dÇu ph©n bè vÒ c¸c b¸nh xe tr­íc vµ sau nh­ nhau, hoÆc ph©n bè chia theo mét tû lÖ nhÊt ®Þnh nµo ®ã tuú theo träng l­îng b¸m ë c¸c b¸nh xe thay ®æi. Trªn c¸c xe nµy sù ph©n bè lùc phanh ®­îc ®¸nh gi¸ b»ng hÖ sè: = Pt/Pp ë ®©y: Pt : Lùc phanh ë c¸c b¸nh tr­íc; Pp : Lùc phanh cña toµn xe. §èi víi mçi xe hÖ sè = const sÏ ®­îc chän øng víi mçi lo¹i hÖ sè b¸m ϕOH ( theo c­êng ®é phanh ) mµ t¹i ®ã khi phanh sÏ ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ tèt nhÊt. (4 – 1) Trong ®ã: L – Lµ chiÒu dµi c¬ së cña « t«; b – Lµ kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña xe ®Õn t©m cña c¸c b¸nh xe sau; hg – ChiÒu cao träng t©m cña xe. Ta thÊy c¸c trÞ sè L, b, hg ë mçi lo¹i xe ta ®· biÕt vµ lµ gi¸ trÞ cè ®Þnh khi tÝnh to¸n . §èi víi mçi lo¹i xe gi¸ trÞ chän tr­íc ta chØ tÝnh ®­îc mét hÖ sè b¸m tèt nhÊt ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ phanh cao nhÊt ë mét lo¹i ®­êng nhÊt ®Þnh. Khi xe chuyÓn ®éng trªn ®­êng th× gÆp c¸c lo¹i ®­êng kh¸c nhau nh­ ®­êng bª t«ng, ®­êng nhùa, ®­êng ®Êt, ®­êng ®¸…hoÆc khÝ hËu kh¸c nhau nh­ trêi m­a, trêi rÐt, trêi n¾ng … th× hÖ sè b¸m ϕ cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng còng kh¸c nhau. Nh­ vËy kh«ng thÓ sö dông triÖt ®Ó hiÖu qu¶ phanh khi xe vËn hµnh trªn c¸c lo¹i ®­êng kh¸c nhau. §å thÞ quan hÖ ¸p suÊt P1, P2 §èi víi c¸c lo¹i phanh dÇu dïng trªn « t« cã ¸p suÊt dÇu ph©n bè vÒ c¸c b¸nh tr­íc vµ c¸c b¸nh sau nh­ nhau th× trªn trôc hoµnh thÓ hiÖn ¸p suÊt ë c¸c b¸nh xe tr­íc lµ P1, trªn trôc tung thÓ hiÖn ¸p suÊt ë c¸c b¸nh xe sau lµ P2, th× quan hÖ cña nã lµ ®­êng nghiªng 450 gäi lµ ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ. §ã lµ khi ch­a ®Æt bé ®iÒu hoµ lùc phanh. Trªn thùc tÕ khi phanh do cã lùc qu¸n tÝnh Pj t¸c dông, cho nªn träng l­îng ®­îc dån vÒ cÇu tr­íc vµ gi¶m t¶i cho cÇu sau. M« men phanh sinh ra ë c¸c b¸nh xe cña cÇu tr­íc vµ cÇu sau l¹i tû lÖ thuËn víi träng l­îng cho nªn trªn thùc tÕ sö dông th× cÇn t¨ng m« men phanh cho cÇu tr­íc vµ gi¶m m«men phanh cho cÇu sau. Bé ®iÒu hoµ lùc phanh nh»m gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy. Khi x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng ta x©y dùng ë hai tr­êng hîp khi xe kh«ng chë t¶i víi träng l­îng lµ G0 vµ chë ®Çy t¶i víi träng l­îng lµ Gd, víi c¸c c­êng ®é phanh kh¸c nhau th«ng qua hÖ sè b¸m cña b¸nh xe víi mÆt ®­êng víi c¸c hÖ sè b¸m kh¸c nhau, thÓ hiÖn th«ng qua ¸p suÊt phanh ë c¸c b¸nh xe tr­íc lµ P1 vµ c¸c b¸nh sau lµ P2 ta cã ®­îc hai ®­êng cong G0 vµ Gd lµ c¸c ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng khi phanh (øng víi c¸c t¶i träng kh¸c nhau ta l¹i cã nh÷ng ®­êng ®Æc tÝnh kh¸c nhau). Trªn ®å thÞ ta thÊy gi÷a ®­êng ¸p suÊt thùc tÕ vµ ®­êng ¸p suÊt lý t­ëng khi phanh lµ kh¸c nhau rÊt nhiÒu. §Ó thÊy râ t¹i ®iÓm A trªn ®­êng cong G0 dãng xuèng trôc hoµnh ta cã ta cã P1OH vµ dãng sang trôc tung ta cã P2OH vµ tõ A dãng sang ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ ta cã P2 vµ P1 ( h×nh vÏ 4.1). H.4.1. §å thÞ quan hÖ ¸p suÊt P1OH vµ P2OH lµ hai ¸p suÊt tèi ­u cÇn thiÕt ph©n ra c¸c b¸nh xe cÇu tr­íc vµ c¸c b¸nh xe cÇu sau. NÕu theo ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ th× cã P2 > P2OH. Cßn t¹i P2OH c¾t ®­êng ®Æc tÝnh thùc tÕ th× l¹i cã P1 P0H), hoÆc khi phanh c¸c b¸nh xe vÉn cßn l¨n nÕu ¸p suÊt phanh sinh ra nhá h¬n ¸p suÊt tèi ­u. (Pi < P0H ). Sù kh¸c biÖt trªn ®©y cßn thÓ hiÖn râ h¬n khi xe chë ®Çy t¶i. Qua ®å thÞ ta còng thÊy mçi ®iÓm trªn ®­êng cong tèi ­u ®Òu øng víi mét tû sè P1/P2 kh¸c nhau, vµ mçi mét ®­êng cong tèi ­u l¹i øng víi mét träng t¶i G nµo ®ã cña xe khi chuyªn chë vµ khi ®ã l¹i cã c¸c tû sè P1/P2 kh¸c nhau theo tõng ®iÓm xem xÐt. Lùc phanh tèi ­u Pp = .G phô thuéc vµo t¶i träng G t¸c dông lªn b¸nh xe vµ phô thuéc vµo hÖ sè b¸m gi÷a b¸nh xe tiÕp xóc víi mÆt ®­êng. Khi xe ch¹y trªn ®­êng träng t¶i chuyªn chë t¸c dông lªn c¸c b¸nh xe cã thÓ thay ®æi ( ch¹y kh«ng t¶i vµ chë ®Çy t¶i, non t¶i vµ qu¸ t¶i) vµ khi phanh träng l­îng l¹i dån vÒ cÇu tr­íc vµ gi¶m t¶i cho cÇu sau tuú theo c­êng ®é phanh, ®­êng x¸ còng rÊt kh¸c nhau nªn hÖ sè b¸m thay ®æi còng kh¸c nhau tuú theo tõng lo¹i ®­êng. Nh­ vËy lùc phanh sinh ra ph¶i sao cho phï hîp v¬i hai th«ng sè trªn. NÕu lín qu¸ th× b¸nh xe sÏ bÞ tr­ît lµm mßn lèp, tæn hao nhiªn liÖu … lµm ¶nh h­ëng ®Õn tÝnh kinh tÕ. NÕu nhá qu¸ th× lùc phanh sinh ra kh«ng ®ñ h·m phanh lµm ¶nh h­ëng ®Õn tÝnh an toµn chuyÓn ®éng v× qu·ng ®­êng phanh kh«ng ®¶m b¶o vµ thêi gian phanh sÏ lín. Lùc phanh sinh ra ë c¸c b¸nh xe cßn tuú thuéc vµo ¸p suÊt P1 vµ P2 truyÒn ra c¸c b¸nh xe tr­íc vµ c¸c b¸nh xe sau. VËy ®iÒu hoµ ¸p suÊt sao cho ®Ó cã lùc phanh tèi ­u ë c¸c b¸nh xe lµ rÊt cÇn thiÕt. 4.1.3.2. C¸c ph­¬ng ¸n bè trÝ bé ®iÒu hoµ lùc phanh 4.1.3.2.1. Ph­¬ng ¸n 1: §iÒu hoµ lùc phanh b»ng van h¹n chÕ ¸p suÊt H.4.2: CÊu t¹o van h¹n chÕ ¸p suÊt 1. Piston; 3. Phít; 2. bÖ tú; 4. ô h¹n chÕ. - Nguyªn lý ho¹t ®éng: Tr¹ng th¸i kh«ng ®iÒu chØnh, nhê lùc F ( tuú thuéc vµo träng l­îng t¸c dông, th«ng qua hÖ ®µn håi ) piston lu«n ®­îc ®Èy më ra. Khi ¸p suÊt t¨ng ®Õn mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh lµm cho piston dÞch chuyÓn sang tr¸i (do diÖn tÝch hai mÆt cña piston kh¸c nhau) t× lªn phít, ®ãng kÝn ®­êng dÇu dÉn ®Õn b¸nh sau. Do vËy p2 kh«ng t¨ng trong khi p1 vÉn tiÕp tôc t¨ng b¸nh xe sau kh«ng bÞ bã cøng. H.4.3: §å thÞ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña van h¹n chÕ ¸p suÊt Oab : §­êng ®iÒu chØnh khi xe ®Çy t¶i. Ocd : §­êng ®iÒu chØnh khi xe kh«ng t¶i. ¦u- nh­îc ®iÓm: - N©ng cao ®­îc hiÖu qu¶ phanh so víi khi kh«ng l¾p bé ®iÒu hoµ lùc phanh. - KÕt cÊu ®¬n gi¶n. - HiÖu qu¶ ®iÒu chØnh kh«ng cao, chØ thÝch hîp cho xe cã ®­êng ®Æc tÝnh lÝ t­ëng cong nhiÒu. Do vËy ta kh«ng chän lo¹i nµy. 4.1.3.2.2. Ph­¬ng ¸n 2: Dïng bé ®iÒu hoµ theo t¶i kiÓu piston- vi sai H.4.4: S¬ ®å cÊu t¹o CÊu t¹o bé ®iÒu hoµ kiÓu piston- vi sai: 1 – ô h¹n chÕ; 4 – BÖ tú lß xo; 2 – Piston vi sai; 5 – Lß xo; 3 – Phít; 6 – Th©n van. - P1, P2 : ¸p suÊt dÇu ë xilanh chÝnh vµ xilanh b¸nh xe sau. Nguyªn lý ho¹t ®éng: Th©n van 6 ®­îc g¾n trªn gi¸ xe cã lß xo c¶m biÕn t¶i tú vµo mét ®Çu cña piston. Tuú theo møc ®é chë t¶i mµ lùc t¸c dông lªn piston nhiÒu hay Ýt. Khi ch­a ho¹t ®éng, lß xo 5 ®Èy piston lªn trªn lµm 2 kh«ng tiÕp xóc víi phít nªn ®­êng dÇu th«ng tõ xilanh chÝnh ra xilanh b¸nh sau, lóc nµy p1 = p2. Khi ¸p suÊt dÇu t¨ng cao, lùc do ¸p suÊt dÇu t¸c dông lªn ®Çu A cña piston sÏ c©n b»ng víi lùc ®Èy lªn ( lùc ®Èy cña lß xo c¶m biÕn t¶i, cña ¸p suÊt dÇu t¸c dông lªn ®Çu B piston) piston tiÕp xóc víi phít ng¨n kh«ng cho dÇu ra b¸nh sau p2 ®­îc h¹n chÕ. Sau ®ã, nÕu tiÕp tôc ®¹p phanh, ¸p suÊt dÇu vµo p1 t¨ng lµm c©n b»ng trªn bÞ ph¸ vì piston më ra p2 t¨ng lªn cho ®Õn khi ®¹t ®­îc sù c©n b»ng míi. H.4.5: §å thÞ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh bé ®iÒu hoµ kiÓu piston – visai. Oab : §­êng ®iÒu chØnh khi xe ®Çy t¶i. Ocd : §­êng ®iÒu chØnh khi xe kh«ng t¶i. ¦u- nh­îc ®iÓm: - HiÖu qu¶ ®iÒu chØnh cao h¬n lo¹i trªn, nã cã ®­êng ®iÒu chØnh gÇn víi ®­êng cong lÝ t­ëng h¬n. - §iÒu chØnh ®­îc mäi chÕ ®é t¶i träng. - §­îc sö dông trªn xe Lada vµ mét sè xe cña NhËt. 4.1.3.2.3. Ph­¬ng ¸n 3: Dïng bé ®iÒu hoµ theo gia tèc (DSPV). H.4.6: S¬ ®å cÊu t¹o 1. Phít ; T : ®­êng tõ xilanh chÝnh cã ¸p suÊt p1); 2. Bi G; S : §­êng ra xi lanh c«ng t¸c (cã ¸p suÊt p2); 3. Phít bi; A,B : Piston; 4. Van nh¸nh; 5. Loxo. - Nguyªn lÝ lµm viÖc: DSPV ®­îc g¾n trªn khung xe, ®Çu h¬i nghiªng lªn phÝa trªn mét gãc kho¶ng 10 ®Õn 130. Tr­êng hîp khi xe kh«ng t¶i: Khi ®¹p phanh, lóc gia tèc cña xe ®¹t ®Õn mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh th× bi 2 l¨n vÒ phÝa tr­íc, ch¹m vµo phít bi 3, bÞt ®­êng dÇu th«ng gi÷a khoang I vµ khoang II. V× vËy, p1 t¨ng, p2 cè ®Þnh (øng víi ®o¹n ab trªn ®å thÞ). Khi sù chªnh lÖch ¸p suÊt p1, p2 ®¹t ®Õn mét møc ®é nhÊt ®Þnh th× van nh¸nh më lµm cho p2 t¨ng (øng víi ®o¹n bx). Tr­êng hîp xe cã t¶i: Khi ®¹p phanh, do lùc qu¸n tÝnh cña xe lín h¬n so víi khi kh«ng t¶i nªn ¸p suÊt p1 còng lín h¬n v× thêi gian ®¹t ®Õn sù gi¶m tèc ®Þnh tr­íc dµi h¬n, ¸p suÊt nµy t¸c dông lªn piston A, B th¾ng lùc loxo 5 ®Èy A, B vÒ bªn ph¶i. Khi sù gi¶m tèc cña xe ®¹t ®Õn gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh, bi 2 l¨n vÒ phÝa tr­íc bÞt ®­êng dÇu gi÷a khoang I vµ II, do vËy p1 t¨ng trong khi cöa khoang I, II bÞt kÝn nªn piston A, B bÞ ®Èy vÒ phÝa tr­íc lµm p2 t¨ng (®o¹n d-e). Sau khi A, B trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu th× p2 kh«ng t¨ng trong khi p1 vÉn tiÕp tôc t¨ng (®o¹n e-b). Khi sù chªnh lÖch ¸p suÊt p1, p2 ®¹t gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh th× van nh¸nh 4 më lµm p2 t¨ng vµ p1 = p2 (®o¹n c-x). x x H.4.7: §å thÞ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh bé ®iÒu hoµ theo gia tèc. Oabcx : §­êng ®iÒu chØnh khi xe kh«ng t¶i. Odexb : §­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh khi xe ®Çy t¶i. ¦u- nh­îc ®iÓm: - Bé ®iÒu hoµ lùc phanh theo gia tèc tuy cã kÕt cÊu phøc t¹p nh­ng cho ®­êng ®Æc tÝnh ®iÌu chØnh s¸t víi ®­êng ®Æc tÝnh lÝ t­ëng nªn hiÖu qu¶ phanh ®¹t ®­îc kh¸ cao. - §­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh khi xe kh«ng t¶i cã ®o¹n a-b kh«ng s¸t l¾m so víi ®­êng lÝ t­ëng nh­ng khi kh«ng t¶i th× yªu cÇu momen phanh kh«ng cao nªn vÉn ®¶m b¶o phanh xe. * KÕt luËn: C¨n cø vµo ­u, nh­îc ®iÓm cña c¸c bé ®iÒu hoµ lùc phanh trªn vµ kÕt hîp víi ®­êng ®Æc tÝnh lÝ t­ëng ®· x©y dùng ®­îc ta chän lo¹i ®iÒu hoµ lùc phanh kiÓu piston vi sai. 4.1.3.3. TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé ®iÒu hoµ lùc phanh kiÓu piston vi sai 4.1.3.3.1. C¸c th«ng sè cÇn x¸c ®Þnh ¸p suÊt dÇu trong ®­êng èng dÉn ®éng ra cÇu tr­íc sau vµ cÇu sau tíi c¸c xi lanh b¸nh xe ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc sau: (4 – 10) Trong ®ã: p1: Lµ ¸p suÊt dÇu truyÒn vÒ c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc (KG/cm2); P2: Lµ ¸p suÊt dÇu truyÒn vÒ c¬ cÊu phanh cÇu sau (KG/cm2); rbx: B¸n kÝnh lµm viÖc cña c¸c b¸nh xe (cm); rbx = 40,4 cm; r1, r2: B¸n kÝnh cña trèng phanh cÇu tr­íc vµ cÇu sau (cm); r1 = r2 = 14,6 cm; G: Lµ träng l­îng toµn bé cña « t« khi ®Çy t¶i (kg); G = 2290 kg; : Lµ hÖ sè b¸m gi÷a lèp xe víi mÆt ®­êng; = 0,1 – 0,8; d1, d2: §­êng kÝnh c¸c xi lanh b¸nh xe tr­íc vµ sau (cm); d1 = d2 = 3,2 cm; a, b, hg, L : C¸c kÝch th­íc cña xe (®· gi¶i thÝch ë trªn); p1OH, p2OH : ¸p suÊt d­ trong hÖ thèng phanh ta lÊy p1OH = p2OH = 1,2 KG/cm2; G0 : Träng l­îng toµn bé cña « t« khi kh«ng t¶i; G0 = 1540 kg; C1: HÖ sè chuyÓn ®æi ®èi víi c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc. Do c¸c m¸ phanh cÇu tr­íc ®Òu lµ m¸ siÕt th× hÖ sè chuyÓn ®æi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: (4 – 11) C2: HÖ sè chuyÓn ®æi ®èi víi m¸ phanh cÇu sau. Do c¸c m¸ phanh cÇu sau cã mét m¸ siÕt vµ mét m¸ nh¶ nªn C2 ®­îc tÝnh nh­ sau: C2 = (C1 + C1’)/2 ; C1’ ®­îc tÝnh nh­ sau: (4 – 12) : Lµ hÖ sè ma s¸t gi÷a m¸ phanh vµ trèng phanh = 0,3; Thay =0,3 vµo trªn ta cã: C1 = 1,17 vµ C2 = 0,82. 4.1.3.3.2. LËp b¶ng trÞ sè ¸p suÊt tuú theo c­êng ®é phanh thÓ hiÖn qua hÖ sè b¸m φ. Theo c«ng thøc (4 – 10) ë trªn ta x¸c ®Þnh ®­îc ¸p suÊt ph©n bè ra trôc tr­íc vµ trôc sau khi xe ch¹y kh«ng t¶i vµ xe chë ®Çy t¶i chØ cßn phô thuéc vµo c­êng ®é phanh th«ng qua hÖ sè b¸m φ gi÷a lèp xe víi mÆt ®­êng. NÕu xe ch¹y trªn nh÷ng lo¹i ®­êng kh¸c nhau sÏ cho ta hÖ sè b¸m kh¸c nhau dÉn ®Õn ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh ë c¸c c¬ cÊu phanh cña xe còng kh¸c nhau. Ta lËp b¶ng ®Ó x¸c ®Þnh ®Ó x¸c ®Þnh c¸c trÞ sè ¸p suÊt cÇn thiÕt sinh ra trong c¸c xi lanh b¸nh xe cho tõng tr­êng hîp cô thÓ khi xe ch¹y kh«ng t¶i vµ xe chë ®Çy t¶i theo c¸c hÖ sè b¸m φ kh¸c nhau tuú theo c­êng ®é phanh. Sau khi thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (4 – 10) ta cã: P1 = 77,44.φ + 58,8.φ2 + 2 P2 = 155,9.φ – 85,4.φ2 + 2 P10 = 52,2.φ + 34,02.φ2 + 2 P20 = 104,84.φ – 50,4.φ2 + 2. Tõ c¸c c«ng thøc trªn ta lËp ®­îc b¶ng sau: B¶ng (4 – 1): Mèi quan hÖ gi÷a th«ng sè ¸p suÊt víi hÖ sè b¸m φ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 P1.105 (N/m2) 9.532 19.04 29.72 41.58 54.62 68.83 84.22 100.8 P2.105(N/m2) 16.74 29.76 41.08 50.7 58.6 64.8 69.28 72.06 P10.105(N/m2) 6.76 13 19.92 27.52 35.81 44.77 54.41 64.73 P20.105(N/m2) 11.98 20.95 28.92 35.87 41.82 46.76 50.69 53.62 Tõ ®©y ta x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh cña bé ®iÒu hoµ H.4.8: §å thÞ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh Tõ ®å thÞ ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc ®iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh. §iÓm a vµ a’ lµ ®iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ ë chÕ ®é kh«ng t¶i vµ chë ®Çy t¶i. Bé ®iÒu hoµ ¸p lùc phanh lµ ®iÒu chØnh ¸p suÊt dÉn ®Õn c¸c c¬ cÊu phanh cÇu sau, khi t¶i träng ph©n bè lªn cÇu sau thay ®æi trong qu¸ tr×nh phanh. §iÓm b¾t ®Çu lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ lµ ®iÓm mµ ¸p suÊt dÉn ®Õn phanh sau trªn ®­êng ®Æc tÝnh lý t­ëng b¾t ®Çu gi¶m xuèng vµ nhá h¬n ¸p suÊt dÉn ®Õn c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc. C¸c ®iÓm b vµ b’ lµ nh÷ng ®iÓm øng víi ¸p suÊt dÇu cùc ®¹i p1 ë èng dÉn dÇu dÉn ®Õn cÇu tr­íc khi xe chë ®Çy t¶i vµ ë chÕ ®é kh«ng t¶i. ¸p suÊt nµy ®­îc chän theo tõng lo¹i xe kh¸c nhau ë c¸c chÕ ®é ®Çy t¶i vµ kh«ng t¶i. Nh­ vËy ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña bé ®iÒu hoµ ¸p suÊt lùc phanh n»m trong kho¶ng ab vµ a’b’. øng víi mçi t¶i träng kh¸c nhau sÏ cã nh÷ng ®­êng t­¬ng tù víi nh÷ng ®­êng xiªn nèi liÒn gi÷a c¸c ®iÓm ab vµ a’b’ øng víi mét trÞ sè Kd nhÊt ®Þnh ( Kd lµ hÖ sè ®é dèc cña ®­êng quan hÖ p2 = f(p1). T¹i c¸c ®iÓm a vµ a’ ta cã: p1.a = p2.a (4 – 13) p1.a’ = p2.a’ (4 – 14) 4.1.3.3.3. T×m hÖ sè b¸m φ ®¹t hiÖu qu¶ phanh cao nhÊt φtn TrÞ sè φtn lµ hÖ sè b¸m gi÷a lèp xe víi mÆt ®­êng, ë thêi ®iÓm bé ®iÒu hoµ b¾t ®Çu lµm viÖc khi xe chë ®Çy t¶i tøc lµ ®iÓm a. Tõ c«ng thøc (4 – 13) vµ c«ng thøc (4 – 10) gi¶i ra ta x¸c ®Þnh ®­îc hÖ sè b¸m φtn khi xe chë ®Çy t¶i: φtn = 0,54. Thay φtn vµo (4 – 10) ta ®­îc: p1 = p2 = 61.105 (N/m2). Tõ c«ng thøc (4 -10) vµ (4 – 14) ta còng x¸c ®Þnh ®­îc φ’tn khi xe kh«ng t¶i: φtn’ = 0,62. Thay c¸c gi¸ trÞ ®· x¸c ®Þnh ë trªn vµo (4 – 10) ta còng x¸c ®Þnh ®­îc: p10 = p20 = 47,6.105 (N/m2), (øng víi ®iÓm a’). Nh­ vËy ®èi víi c¸c c­êng ®é phanh kh¸c nhau ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc c­êng ®é phanh nµo cã φtn tèt nhÊt th× ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ phanh cao nhÊt øng víi mçi lo¹i t¶i träng chuyªn chë cña xe. 4.1.3.3.4. X¸c ®Þnh hÖ sè Kd Kd lµ hÖ sè gãc cña ®­êng quan hÖ p2 = f(p1) (4 – 15) Trong ®ã: P1max : ¸p suÊt cùc ®¹i trong dÉn ®éng phanh cÇu tr­íc theo b¶ng( 4.1) Ta cã : P1max = 100,8.105 (N/m2); P2max : Lµ ¸p suÊt cùc ®¹i trong dÉn ®éng phanh cÇu sau. Theo b¶ng ta cã: P2max = 72,06.105 (N/m2); P1a = P2a = 61.105 (N/m2); lµ ¸p suÊt lµm viÖc khi bé ®iÒu hoµ b¾t ®Çu lµm viÖc. Thay P1a, P2a vµo (4 – 15) ta ®­îc: Kd = tgβ = 0,27. 4.1.3.3.5. LËp ph­¬ng tr×nh quan hÖ ¸p suÊt p1 – p2 cña ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh §­êng ®Æc tÝnh cña bé ®iÒu hßa lµ nh÷ng ®­êng xiªn t¹o víi ®­êng biÓu diÔn ¸p suÊt p1 nh÷ng gãc β. Do ®ã cã thÓ lËp ph­¬ng tr×nh cho ®­êng xiªn ®ã nh­ sau: p2 = Ap1 + B (4 – 16) Trong ®ã: A : Lµ hÖ sè gãc vµ ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: A = 0,27 Tõ ®å thÞ ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc B: B = yb – xb tg β yb = tg β(xb – xa) + ya = 0,27.(100,8 – 61) + 61 = 71,74 B = 44,52. Lóc nµy ph­¬ng tr×nh (4 – 16) sÏ lµ: p2 = 0,27p1 + 44,52. (4 – 17) Ph­¬ng tr×nh (4 – 17) biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc p1 vµ ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh cÇu sau p2. Mèi quan hÖ nµy biÓu thÞ b»ng ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña bé ®iÒu hoµ lùc phanh khi lµm viÖc. Nh­ vËy ¸p suÊt sinh ra ë c¸c c¬ cÊu phanh cÇu sau lµ ¸p suÊt ®· ®­îc ®iÒu chØnh, nã phô thuéc vµo trÞ sè ¸p suÊt p1 tøc lµ phô thuéc vµo c­êng ®é phanh vµ sù ph©n bè t¶i träng t¸c dông lªn c¸c cÇu xe khi phanh. 4.1.3.3.6. Chän vµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè kÕt cÊu - S¬ ®å tÝnh to¸n (H.4.9) H.4.9: S¬ ®å tÝnh to¸n Trªn h×nh 4.9 lµ h×nh vÏ kÕt cÊu s¬ bé ®Ó thiÕt kÕ bé ®iÒu hoµ lùc phanh kiÓu piston vi sai. Theo trªn hÖ sè gãc: ( (4 – 18’) ) lµ ®é dèc cña ®­êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh so víi ®­êng biÓu diÔn ¸p suÊt p1. S1 – diÖn tÝch mÆt d­íi cña piston vi sai: (4 – 18) S2 – diÖn tÝch mÆt trªn cña piston vi sai: (4 – 19) ë ®©y: d : Lµ ®­êng kÝnh cæ piston vi sai; D : Lµ ®­êng kÝnh piston vi sai, ta chän s¬ bé D = 3 cm; D’ : §­êng kÝnh chèt tú (tú lªn ô h¹n chÕ), ta chän s¬ bé d’ = 0,5 cm. Khi chän D vµ d’ thay vµo (4 – 18’) ta x¸c ®Þnh ®­îc ®­êng kÝnh d = 2,576 cm ta chän d = 2,6 cm. Bé ®iÒu hoµ lùc phanh lµm viÖc th«ng qua hai th«ng sè: ¸p suÊt (c­êng ®é phanh th«ng qua bµn ®¹p phanh); T¶i träng thay ®æi t¸c dông lªn cÇu sau. T¶i träng t¸c dông lªn cÇu xe ®­îc ®¸nh gi¸ th«ng qua tÝn hiÖu ph¶n håi b»ng sù thay ®æi kho¶ng c¸ch f gi÷a sµn xe víi vá cÇu. Sù thay ®æi nµy lµ th«ng tin t¸c dông lªn bé ®µn håi cña bé ®iÒu hoµ, tõ ®©y tÝn hiÖu ®­îc truyÒn sang côm van thuû lùc, d­íi d¹ng lùc ®µn håi thay ®æi cña hÖ thèng treo th«ng qua ®é vâng f. Ngoµi ®­êng kÝnh cña bé piston vi sai ta cßn x¸c ®Þnh th«ng sè kÕt cÊu cña bé ®iÒu chØnh. Kx = Cx . ix (4 – 20) Kx – Th«ng sè kÕt cÊu ®­îc x¸c ®Þnh xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng cña piston cña bé ®iÒu chØnh khi b¾t ®Çu lµm viÖc (t¹i ®iÓm a). Cx – §é cøng tæng céng cña lß xo bé ®iÒu hoµ víi hai gi¶ thiÕt ph¶n lùc cña lß xo håi vÞ cho b»ng 80(N) vµ lùc nµy kh«ng thay ®æi trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc cña bé ®iÒu hoµ. ChuyÓn vÞ cña lß xo håi vÞ trong khi ®ãng më van lµ kh«ng ®¸ng kÓ. ix – Tû sè truyÒn cña c¬ cÊu dÉn ®éng bé ®iÒu chØnh. Ta cã thÓ x¸c ®Þnh Kx nh­ sau: Hay: (4 – 21) Trong ®ã: (Qa – Qb) – T¶i träng t¸c dông lªn cÇu sau thay ®æi khi phanh; (Sa – Sb) – HiÖu sè biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo tõ ®iÓm a ®Õn ®iÓm b; Flx1 – Lùc t¸c dông cña lß xo hay thanh xo¾n t¸c dông lªn piston vi sai t¹i ®iÓm a (Chë ®Çy t¶i); Flx2 – Lùc t¸c dông cña lß xo hay thanh xo¾n t¸c dông lªn piston hay vi sai t¹i ®iÓm a’ (kh«ng chë t¶i); f1 - §é dÞch chuyÓn cña hÖ thèng treo t¹i hai ®iÓm a vµ a’. Flx1, Flx2 ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: (4 – 22) ë ®©y: d - §­êng kÝnh cæ piston vi sai, theo trªn ta ®· x¸c ®Þnh s¬ bé: d = 2,6 cm; p1a - ¸p suÊt trong c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc t¹i ®iÓm a, theo trªn ta ®· x¸c ®Þnh ®­îc: p1a = 61.105 (N/m2); p1a’ - ¸p suÊt trong c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc t¹i ®iÓm a’, ®· ®­îc x¸c ®Þnh ë trªn lµ: p1a’ = 47,6.105 (N/m2); Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo [4 – 22] ta ®­îc: Flx1 = 3240(N); Flx2 = 2530 (N). 4.1.3.3.7. X©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo phô thuéc vµo t¶i träng vµ c­êng ®é phanh §Ó x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo ta dïng c«ng thøc: (4 – 23) Trong ®ã: g2 – Träng l­îng phÇn kh«ng ®­îc treo, theo kinh nghiÖm ta cã thÓ lÊy: g2 3,5 – 5 % träng l­îng thiÕt kÕ cña « t«. ë ®©y ta lÊy g2 = 4% G vµ ta tÝnh ®­îc: g2 = 920 (N); Pj – Lùc qu¸n tÝnh, ®­îc tÝnh nh­ sau: Pj = (G/g).j = Pp; (4 – 24) G – träng l­îng toµn bé cña « t«: G = 22900 (N); g – gia tèc träng tr­êng: g = 9,81 (m/s2); J – gia tèc chËm dÇn cña xe (m/s2). Gia tèc chËm dÇn cña xe ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt lµ lóc sö dông hoµn toµn lùc b¸m. Jmax = φmax.g = 0,8 . 9,81 = 7,85 (m/s2) Thay c«ng thøc (4 – 24) vµo c«ng thøc (4 – 23) ta cã: (4 – 25) Trong ®ã: G, a, L, hg nh÷ng th«ng sè ®· biÕt; Cp2 - ®é cøng tæng céng cña hÖ thèng treo cÇu sau, cÇu tr­íc cña mçi xe; §èi víi xe ya3 – 469b th× Cp2 50 (KG/cm). Ta sÏ tÝnh ®é vâng f cña hÖ thèng treo cÇu sau khi kh«ng chë t¶i vµ ®Çy t¶i ë t¹i c¸c ®iÓm a, a’, b, b’ nh­ trªn h×nh vÏ (H.4.10). T¹i ®iÓm a, øng víi φ = 0,54 thay vµo (4 – 25) ta cã: fa = 16,9 (cm); T¹i ®iÓm a’, øng víi φ = 0,62 thay vµo (4 – 25) ta cã: fa’ = 9,97 (cm); T¹i ®iÓm b, øng víi φ = 0,8 thay vµo (4 – 25) ta cã: fb = 13,1 (cm); T¹i ®iÓm b’, øng víi φ = 0,8 thay vµo (4 – 25) ta cãa: fb’ = 8,21 (cm). Tõ c¸c gi¸ trÞ tÝnh to¸n ®­îc ë trªn ta x©y dùng ®å thÞ quan hÖ, trªn trôc hoµnh lµ p1, trªn trôc tung lµ f (H.4.10). H.10: §å thÞ quan hÖ gi÷a p vµ f Tõ ®å thÞ ®Æc tÝnh biÕn d¹ng cña hÖ thèng treo sau phô thuéc vµo t¶i träng vµ c­êng ®é phanh ta cã ®­îc c¸c gi¸ trÞ biÕn d¹ng sau: f1 = fa – f’a f2 = fb – f’a (4 – 26) f3 = f’a– f’b Víi c¸c gi¸ trÞ tÝnh ë trªn thay vµo (4 – 26) ta ®­îc: f2 = 3,2 (cm), f1 = 7 (cm), f3 = 1,7; Thay f1 vµo c«ng thøc: ta tÝnh ®­îc: Kx = 43000 (N/m). 4.1.3.3.8. KiÓm tra l¹i ®­êng kÝnh D cña piston vi sai ë trªn ta míi chän s¬ bé ®­êng kÝnh D ®Ó tÝnh ra ®­êng kÝnh cæ piston vi sai d. VËy ta ph¶i kiÓm tra l¹i ®­êng kÝnh D cña piston vi sai cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc. Theo ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc ë ®iÓm b trªn ®å thÞ vµ kÕt cÊu cô thÓ ta cã ph­¬ng tr×nh sau: (4 – 27) p1b, p2b - ¸p suÊt trong dÉn ®éng phanh cña c¬ cÊu phanh cÇu tr­íc vµ cÇu sau t¹i ®iÓm b; S1 – DiÖn tÝch tiÕt diÖn c¸n piston d (cm2); S2 – DiÖn tÝch cña mÆt piston D (cm2); Flx – Lùc ®µn håi cña lß xo phô thuéc vµo ®é vâng f cña hÖ thèng treo sau. Tõ ®ã ta cã: (4 – 28) Q’a – Lùc Ðp lß xo vµo piston vi sai t¹i ®iÓm a, theo trªn ta tÝnh ®­îc: Q’a = 3240 (N); f2 - §é biÕn d¹ng cña ®iÓm b so víi ®iÓm a’ cña hÖ thèng treo sau: f2 = 3,2 (cm); Thay c¸c gÝa trÞ trªn vµo (4 – 28) ta rót ra ®­îc D = 2,8 (cm); ta lÊy D = 3 (cm) ®Ó bï vµo diÖn tÝch cña ô tú d’ ®· chän ë trªn. Ch­¬ng 5 ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt 5.1. Ph©n tÝch kÕt cÊu chän d¹ng s¶n xuÊt 5.1.1. Ph©n tÝch kÕt cÊu Ph©n tÝch chøc n¨ng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña chi tiÕt: Xilanh phanh b¸nh xe lµ mét chi tiÕt quan träng cña hÖ thèng phanh. Khi lµm viÖc mÆt trong xilanh chÞu sù di tr­ît cña piston. Xilanh cã t¸c dông dÉn h­íng cho piston, ®ång thêi cïng víi piston t¹o thµnh buång ¸p suÊt, do vËy khi gia c«ng ®ßi hái chñ yÕu mÆt trong lßng xilanh ph¶i cã ®é chÝnh x¸c cao. Cßn c¸c bÒ mÆt kh¸c kh«ng yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cao. Ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i: Do chi tiÕt ®­îc s¶n suÊt hµng lo¹t víi sè l­îng lín nªn cã thÓ chän ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o ph«i lµ ®óc trong khu«n c¸t. C«ng nghÖ gia c«ng xilanh bao gåm mét sè nguyªn c«ng chÝnh sau: Nguyªn c«ng 1: TiÖn phÇn trô ®Çu dÇu vµo. Nguyªn c«ng 2: TiÖn hai ®Çu xilanh. Nguyªn c«ng 3: KhoÐt lßng xilanh. Nguyªn c«ng 4: Doa lßng xi lanh. Nguyªn c«ng 5: Khoan, tar« ®­êng dÇu vµo, lç x¶ khÝ, lç b¾t vÝt. Nguyªn c«ng 6: KiÓm tra ®é c«n, « van lßng xilanh. 5.1.2. LËp quy tr×nh c«ng nghÖ 5.1.2.1. Nguyªn c«ng 1: TiÖn phÇn trô ®Çu vµo - S¬ ®å nguyªn c«ng nh­ h×nh vÏ (H5.1) H.5.1: TiÖn trô ®Çu vµo · §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ trªn mÆt ph¼ng vµ kÑp chÆt b»ng hai ®ßn kÑp. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ 6 bËc tù do. Nguyªn c«ng ®­îc thùc hiÖn trªn doa ngang nh­ vËy chi tiÕt sÏ cè ®Þnh, dao sÏ thùc hiÖn dÞch chuyÓn ®Ó lÊy kÝch th­íc. · Tra l­îng d­ gia c«ng - KÝch th­íc cÇn ®¹t ë nguyªn c«ng nµy: Φ30±0,1 , Rz = 80mm. Tra theo b¶ng 5 TK§ACNCTM, t­¬ng øng víi cÊp chÝnh x¸c 3. Nguyªn c«ng nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng 1 b­íc tiÖn th«. TiÖn víi l­îng d­ lµ: Z = 2 (mm). · Tra chÕ ®é c¾t - Chän m¸y : Chän m¸y doa ngang v¹n n¨ng 262 + C«ng suÊt m¸y : N = 7 (KW); + HiÖu suÊt m¸y : h = 0,75; - Chän dao: Ta chän dao tiÖn mÆt ®Çu(16.20.25.150.90) cã g¾n m¶nh hîp kim cøng BK6. + Chän chiÒu s©u c¾t: t = 2(mm); + L­îng ch¹y dao : Tra theo b¶ng (5-12) STCNCTM TII; S = 0,2 (mm/vßng). + Tèc ®é c¾t V : V=95(mm/p); Tèc ®é c¾t theo tÝnh to¸n lµ: Vt = 95 (mm / phót ); Sè vßng quay cña trôc chÝnh theo tÝnh to¸n lµ : Theo c«ng thøc: Chän sè vßng quay theo tiªu chuÈn cña m¸y lµ: nm = 200 (v/p); VËy tèc ®é thùc tÕ lµ : Vt = 5.1.2.2. Nguyªn c«ng 2: TiÖn hai ®Çu xilanh - S¬ ®å nguyªn c«ng (H.5.2) H.5.2: TiÖn hai ®Çu xilanh * §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ trªn mÆt ph¼ng cã lç ®ång thêi cã chèt t× chèng xoay. Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng ®ßn kÑp. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ 6 bËc tù do. Nguyªn c«ng ®­îc thùc hiÖn trªn dao ngang nh­ vËy chi tiÕt sÏ cè ®Þnh, dao sÏ thùc hiÖn dÞch chuyÓn ®Ó lÊy kÝch th­íc. + Chän dao : Dao tiÖn r·nh ®Þnh h×nh cã g¾n m¶nh hîp kim cøng BK8. ChÕ ®é c¾t: ChiÒu s©u c¾t : t = 2 mm; L­îng ch¹y dao: S0 = 0,25 (mm/vßng); VËn tèc c¾t: Vb = 70 (m/ph); Þ VËn tèc c¾t tÝnh to¸n: Vtt = Vb . k1.k2.k3 (m/ph). Trong ®ã : k1, k2, k3 lµ c¸c hÖ sè ®iÒu chØnh vËn tèc c¾t: k1 = 1; k2 = 0,85 ; k3 = 1; Vtt = 70.1.0,85.1 = 59,5 (m/ph). TÝnh tèc ®é quay trôc chÝnh : nt = Chän sè vßng quay theo m¸y: nm = 350 (v/ph). TÝnh l¹i vËn tèc c¾t: v = = (m/ph). 5.1.2.3. Nguyªn c«ng 3: KhoÐt lç F 32 - S¬ ®å nguyªn c«ng (H.5.3) H.5.3: KhoÐt lç Φ 32mm * §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ trªn mÆt ph¼ng cã lç ®ång thêi cã chèt t× chèng soay.chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng ®ßn kÑp. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ 6 bËc tù do. Nguyªn c«ng ®­îc thùc hiÖn trªn doa ngang nh­ vËy chi tiÕt sÏ cè ®Þnh, dao sÏ thùc hiÖn dÞch chuyÓn ®Ó lÊy kÝch th­íc * Tra chÕ ®é c¾t - Chän m¸y: + Chän m¸y doa ngang 262; + C«ng suÊt m¸y: N = 7 (KW); - Chän dao khoÐt: Chän mòi khoÐt liÒn khèi thÐp giã, theo b¶ng (4-47) STCNCTM T1, chän dao cã c¸c th«ng sè: D = 31,8(mm); L = 180 (mm); l = 100 (mm). ChiÒu s©u c¾t: t = 4,8/2 = 2, 4( mm) l­îng ch¹y dao vßng S = 0,7 (mm/vßng), (b¶ng 5-107) Tèc ®é c¾t lµ: V = 26 (m/phót) . (Theo b¶ng 5-106 Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y tËp II ) Theo c«ng thøc tÝnh to¸n ta cã: Vt = Vb.k1.k2 Trong ®ã : Theo b¶ng 5-109 Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y tËp II ta cã: k1: lµ hÖ sè phô thuéc vµo chu kú tuæi bÒn cña dao: k1 = 1,19; k2: lµ hÖ sè phô thuéc vµp tr¹ng th¸i bÒ mÆt gia c«ng: k2 = 1. vËy: Vt = 26.1,19.1 = 30,94 (m/phót). X¸c ®Þnh sè vßng quay theo tÝnh to¸n cña trôc chÝnh theo c«ng thøc sau : nt = Ta chän theo tiªu chuÈn cña m¸y: n = 480 (v/phót). Vt = . 5.1.2.4. Nguyªn c«ng 4: Doa lßng xilanh F 32mm H.5.4: Doa lßng xilanh * §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ trªn mÆt ph¼ng cã lç ®ång thêi cã chèt t× chèng xoay. chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng ®ßn kÑp. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ 6 bËc tù do. Nguyªn c«ng ®­îc thùc hiÖn trªn doa ngang nh­ vËy chi tiÕt sÏ cè ®Þnh, dao sÏ thùc hiÖn dÞch chuyÓn ®Ó lÊy kÝch th­íc. Ta tiÕn hµnh doa trªn m¸y doa ngang 262 * C¸c th«ng sè khi doa sÏ lµ : - Chän dao : Chän dao liÒn khèi ®u«i c«n (theo b¶ng 4-47 STCNCTM T1 chän) d = 20; L = 138 (mm); l = 40 (mm). - ChiÒu s©u c¾t: t = 0,2/2 = 0,1 (mm). L­îng ch¹y dao theo b¶ng (5-112) STCNCTM T2 lµ: S = 2 (mm/vßng). Theo b¶ng (5-114) ta cã: Vb = 7,3 (m/p) Tèc ®é c¾t: Theo c«ng thøc tÝnh to¸n tèc ®é c¾t ta cã : Vt = Vb.k1 k1: lµ hÖ sè ®iÒu chØnh tèc ®é c¾t theo chu kú bÒn cña mòi khoan: k1 = 0,81. VËy ta cã : Vt = 7,3.0,81 = 5,913 (m/p). Tèc ®é trôc quay sÏ lµ : nt = . Chän theo tiªu chuÈn cña m¸y lµ: n = 120 (v/p). Vt = . 5.1.2.5. Nguyªn c«ng 5: gia c«ng lç dÇu, x¶ khÝ vµ lç b¾t vÝt H.5.5: Khoan · §Þnh vÞ vµ kÑp chÆt Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ b»ng chèt kiÓu bul«ng ®ång thêi cã chèt t× chèng xoay. Chi tiÕt ®­îc kÑp chÆt b»ng ®ai èc. Chi tiÕt ®­îc ®Þnh vÞ 6 bËc tù do. Nguyªn c«ng ®­îc thùc hiÖn trªn m¸y khoan cÇn. - Chän m¸y khoan 2A135: + C«ng suÊt m¸y : N = 6 kW; + HiÖu suÊt : h = 0,8. Gia c«ng lç dÇu Φ10: - Tra l­îng d­ + Khoan: Víi l­îng d­ 1,5(mm) mçi bªn. - Chän mòi khoan: Chän mòi khoan ruét gµ, ®u«i c«n víi ®­êng kÝnh D = 8,5 (mm); ChiÒu dµi mòi khoan : L = 225 (mm); ChiÒu dµi lµm viÖc cña mòi khoan : L = 175 (mm); VËt liÖu mòi khoan lµ : ThÐp giã P18. · Tra chÕ ®é c¾t: ChiÒu s©u c¾t : t = 8,5/2 = 4,25 (mm). Theo b¶ng (5-89) STCNCTM T2 cã l­îng ch¹y dao: S = 0,26 (mm/vßng). Theo b¶ng (5-90) STCNCTM T2 cã tèc ®é c¾t : Vb = 35,5 (m/vßng). Tèc ®é c¾t : Theo c«ng thøc tÝnh to¸n tèc ®é c¾t ta cã : Vt = Vb.k1 k1 : lµ hÖ sè ®iÒu chØnh tèc ®é c¾t theo chu kú bÒn cña mòi khoan k1 = 1. VËy ta cã: Vt = 35,5.1 = 35,5 (m/phót). X¸c ®Þnh sè vßng quay cña trôc chÝnh: Theo c«ng thøc: nt = Chän tèc ®é theo m¸y tiªu chuÈn: n = 995(v/p) Vt = Khoan lç Φ 12(mm) - Chän mòi khoan: Chän mòi khoan ruét gµ, ®u«i c«n víi ®­êng kÝnh D = 11 (mm); ChiÒu dµi mòi khoan : L = 225 (mm); ChiÒu dµi lµm viÖc cña mòi khoan : L = 175 (mm); VËt liÖu mòi khoan lµ : ThÐp giã P18. · Tra chÕ ®é c¾t ChiÒu s©u c¾t : t = 11/2 =5,5 (mm). Theo b¶ng (5-89) STCNCTM T2 cã l­îng ch¹y dao S = 0,26 (mm/vßng). Theo b¶ng (5-90) STCNCTM T2 cã tèc ®é c¾t : Vb = 35,5 (m/vßng). Tèc ®é c¾t : Theo c«ng thøc tÝnh to¸n tèc ®é c¾t ta cã : Vt = Vb.k1 k1 lµ hÖ sè ®iÒu chØnh tèc ®é c¾t theo chu kú bÒn cña mòi khoan k1 = 1 VËy ta cã: Vt = 35,5.1 = 35,5 (m/phót). X¸c ®Þnh sè vßng quay cña trôc chÝnh. Theo c«ng thøc: nt = Chän tèc ®é theo m¸y tiªu chuÈn: n = 995(v/p). Vt = Khoan F 10(mm) · chän mòi khoan + Chän mòi khoan ruét gµ, ®u«i trô, theo b¶ng (4-2) STCNCTM T1 ®­êng kÝnh mòi khoan lµ : d = 4; L = 85 (mm); l = 30 (mm). Chän vËt liÖu cho mòi khoan lµ thÐp giã P18. · Tra chÕ ®é c¾t. ChiÒu s©u c¾t : t = 8/2 = 4 (mm). L­îng ch¹y dao tra theo b¶ng (5-89) STCNCTM T2lµ S = 0,13 (mm/vßng). Theo b¶ng (5-90) tra ®­îc Vb = 48 (mm/phót) Tèc ®é c¾t : Theo c«ng thøc tÝnh to¸n tèc ®é c¾t ta cã : Vt = Vb.kx VËy ta cã: Vt = 48.1,19 = 51,17 (m/phót). X¸c ®Þnh sè vßng quay cña trôc chÝnh. Theo c«ng thøc: nt = . Chän tèc ®é theo m¸y tiªu chuÈn: n = 1360(v/p). Vt = . 5.1.2.6. Nguyªn c«ng 6: kiÓm tra H.5.6: KiÓm tra KiÓm tra ®é c«n, ®é «van cña lßng xilanh. Yªu cÇu ®é c«n kh«ng qu¸ 0,1 mm. ®é «van kh«ng qu¸ 0,1 mm. KÕt luËn: Víi nhiÖm vô ®­îc giao lµ : “ KiÓm nghiÖm, c¶i tiÕn hÖ thèng phanh xe ya3 – 469b” Nh»m gi¶m nhÑ lùc bµn ®¹p cho ng­êi l¸i, n©ng cao ®é an toµn chÊt l­îng, t¨ng hiÖu qu¶ phanh. XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu thùc tÕ ngµy nay xe ya3 – 469b vÉn cßn ®­îc sö dông nhiÒu trong c¸c ngµnh qu©n ®éi, c«ng an, b­u ®iÖn, c¸c tr­êng dËy nghÒ….vµ ®­îc sö dông ë c¸c ®iÒu kiÖn ®­êng x¸ ë c¸c vïng miÒn rõng nói do cã tÝnh n¨ng viÖt d· cao dÔ thÝch øng víi mäi ®iÒu kiÖn ®­êng x¸. Qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu lý thuyÕt, tham kh¶o mét sè lo¹i xe th«ng dông, víi nh÷ng øng dông thµnh tùu khoa häc gÇn ®©y, qua kh¶o s¸t ®iÒu kiÖn lµm viÖc, kÕt cÊu c¬ b¶n cña hÖ thèng phanh xe. Víi môc ®Ých n©ng cao tÝnh an toµn, ®é tin cËy lµm viÖc cña hÖ thèng vµ hiÖu qu¶ phanh, em ®· tÝnh to¸n, c©n nh¾c, tham kh¶o ý kiÕn cña thÇy vµ ®ång nghiÖp vµ ®­a ra c¸c ph­¬ng ¸n c¶i tiÕn thiÕt kÕ mét sè bé phËn míi kÕt hîp víi mét sè bé phËn cò ®· cã thÓ t¹o nªn mét hÖ thèng phanh míi lµm viÖc tèt h¬n rÊt nhiÒu so víi hÖ thèng phanh cò. Qua viÖc tÝnh to¸n nµy ta còng cã thÓ ¸p dông ph­¬ng ph¸p c¶i tiÕn cho c¸c lo¹i xe kh¸c n÷a. Qu¸ tr×nh kiÓm nghiÖm c¶i, tiÕn ®· gi¶i quyÕt ®­îc yªu cÇu ®Ò ra. §é tin cËy, ®é an toµn nhê l¾p thªm bé chia dßng, hiÖu qu¶ phanh n©ng cao nhê thiÕt kÕ thªm bé ®iÒu hoµ, gi¶m nhÑ c­êng ®é cho ng­êi l¸i nhê khi ®¹p phanh nhê cã bé c­êng ho¸ ch©n kh«ng. MÆt kh¸c ta vÉn tËn dông ®­îc c¸c kÕt cÊu cò cña hÖ thèng. Qua gÇn ba th¸ng tiÕn hµnh lµm ®å ¸n, ®­îc sù gióp ®ì nhiÖt t×nh cña c¸c thÇy ë bé m«n «t« cïng ®ång nghiÖp, ®Æc biÖt lµ thÇy Vâ V¨n H­êng ®· h­íng dÉn tËn t×nh trong suèt qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n vµ em ®· hoµn thµnh suÊt x¾c nhiÖm vô mµ nhµ tr­êng, bé m«n giao phã. §å ¸n cña em ®· gi¶i quyÕt tèt nh÷ng môc ®Ých ®Ò ra, c¸c vÊn ®Ò lý thuyÕt còng nh­ kh¶ n¨ng øng dông cña ®Ò tµi. §å ¸n tèt nghiÖp lµ hµnh trang cho em vµo ®êi víi nh÷ng kiÕn thøc hÕt søc c¬ b¶n thùc tÕ mµ trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp t¹i tr­êng em ®· tÝch gãp ®­îc. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, khuyÕt ®iÓm. Em rÊt mong cã ®­îc sù gióp ®ì ®ãng gãp cña c¸c thÇy còng nh­ b¹n bÌ, ®ång nghiÖp ®Ó ®å ¸n cña em ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù h­íng dÉn, chØ b¶o tËn t×nh cña c¸c thÇy ë bé m«n « t«, ®Æc biÖt lµ thÇy h­íng dÉn cïng toµn thÓ b¹n bÌ ®ång nghiÖp ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Hµ Néi, Ngµy…th¸ng…n¨m 2005 Sinh viªn: Lª Ngäc Trung Tµi liÖu tham kh¶o [1] – TËp bµi gi¶ng: “ThiÕt kÕ tÝnh to¸n « t«” T¸c gi¶: PGS. TS. NguyÔn Träng Hoan §HBK 2003. [2] – H­íng dÉn thiÕt kÕ hÖ th«ng phanh « t« m¸y kÐo T¸c gi¶: D­¬ng §×nh KhuyÕn §HBK 1995. [3] – Bµi gi¶ng cÊu t¹o « t« T¸c gi¶: Ph¹m VÞ vµ D­¬ng Ngäc Kh¸nh §HBK HN 2004. [4] – 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 KH vµ KT 1996 Chñ biªn: NguyÔn H÷u CÈn. [5] – ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ T¸c gi¶: TrÞnh ChÊt Lª V¨n UyÓn Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc 1993. [6] – Sæ tay vµ atlas ®å g¸ T¸c gi¶: PGS. TS. TrÇn V¨n §Þch Nhµ xuÊt b¶n KH vµ KT Hµ Néi 2000.