Thiết kế cải tiến hệ thống phanh xe ZIN-130

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