Механические свойства металлов

Ресиверы выполнены в виде стальных баллонов и предназначены для обеспечения запаса сжатого воздуха, необходимого для работы пневматического тормозного привода. Ресиверы соединены с трубопроводами при помощи ввернутых в них штуцеров. Для удаления конденсата в ресиверах имеются сливные краны. На тягаче и прицепе устанавливаются, как правило, несколько ресиверов.

Предохранительный клапан, устанавливаемый на ресивере, служит для предохранения пневмосистемы от избыточт ного давления воздуха в случае выхода из строя регулятора давления. Как правило, это шариковый клапан, поджимаемый сильной пружиной к седлу. Для регулирования усилия прижатия шарика на заданное давление срабатывания имеется винтовое регулировочное устройство. Клапан регулируют на давление воздуха 0,90…0,95 МПа. При превышении этого давления шариковый клапан отходит от седла, сжимая пружину, а воздух из системы через проточку в клапане выпускается в атмосферу.

Тормозная камера предназначена для передачи давления сжатого воздуха на валик разжимного кулака.

Различают фланцевые и бесфланцевые тормозные камеры. Во фланцевых камерах диафрагма зажата между фланцами корпуса и крышки. В настоящее время на отечественных автомобилях и автопоездах широко применяются бесфланцевые тормозные камеры и камеры с энергоаккумуляторами.

Камера (рис. а) имеет корпус 8 и крышку 2. Между ними зажата диафрагма (мембрана) Jиз прорезиненной ткани. Корпус камеры кронштейнами крепится к балке мостов вблизи колес автомобиля. Центр диафрагмы скреплен со штоком, противоположная сторона которого шарнирно (с помощью вилки 10) соединена с рычагом привода тормозного механизма. Возвратная пружина 5 камеры перемещает диафрагму в исходное положение при растормаживании колес. Диаметр диафрагмы выбирается из расчета создания необходимой тормозной силы при заданном давлении воздуха в пневмосистеме. На тяжелых машинах этот диаметр весьма значителен (около 300 мм). Сжатый воздух из системы поступает в тормозную камеру по гибкому шлангу, прогибая эластичную диафрагму и перемещая ее шток. Камера входит в контур II рабочей тормозной системы, а энергоаккумулятор — в контур III привода стояночной и запасной систем.

Тормозной кран предназначен для управления подачей сжатого воздуха, поступающего из ресиверов к исполнительным механизмам тормозной системы машины.

По принципу действия тормозные краны бывают прямого и обратного действия, а также комбинированные. В кранах прямого действия при увеличении управляющего усилия, прикладываемого к нему (процесс торможения), давление в полости крана возрастает, а в кранах обратного действия — уменьшается.

Рис. Тормозные камеры автомобилей семейства КамАЗ:

 а — типа 24; б — типа 20 с энергоаккумулятором; 1 — штуцер; 2 — крышка; 3 — диафрагма (мембрана); 4 — опорный диск (тарелка); 5 — возвратная пружина; 6 — стяжной хомут; 7— шток; 8 — корпус камеры; 9 — контргайка; 10 — вилка разжимного устройства тормозного механизма; 11 — подпятник; 12 — уплотнительное кольцо; 13 — толкатель; 14 — поршень; 15 — уплотнение поршня; 16 — цилиндр энергоаккумулятора; 17 — силовая пружина; 18 — болт механизма аварийного растормаживания; 19 — упорная гайка; 20 — патрубок цилиндра; 21 — дренажная трубка; 22 — упорный подшипник; 23 — фланец; 24 — патрубок тормозной камеры

Тормозные краны по числу обслуживаемых ими автономных контуров привода подразделяются на одно-, двух-, трех- и многосекционные. Секции могут быть расположены последовательно, параллельно или комбинированно.

Односекционные краны используются в одноконтурных тормозных приводах автомобилей и автопоездов, а также многоконтурных для управления отдельными контурами. Двухсекционные краны предназначены для управления двухконтурным приводом одиночного автомобиля. Тормозные краны имеют следящий механизм, обеспечивающий изменение давления воздуха в его полости (выходного давления) в зависимости от входного воздействия (усилия, перемещения, давления). Этот механизм состоит из упругого элемента (пружины или резиновой втулки) и чувствительного элемента (поршня или диафрагмы).

Управление тормозным краном может быть непосредственным и дистанционным. Оно осуществляется механически с помощью рычагов и тяг, а также гидроприводом.

Комбинированный тормозной кран применяется на тягачах, предназначенных для работы с прицепами или полуприцепами. Подобный кран состоит из двух секций — верхней и нижней. Верхняя секция предназначена для управления тормозными механизмами прицепа (полуприцепа), а нижняя — тормозными механизмами тягача.

Тормозной кран приводится в действие от педали водителя посредством тяги, связанной с большим приводным рычагом 4. При нажатии на тормозную педаль кран перепускает сжатый воздух из ресиверов в колесные тормозные камеры, управляющие поворотом разжимного кулака тормозных колодок.

Правые части верхней и нижней секций имеют одинаковую конструкцию. Полости А и Б каналами сообщаются с атмосферой, отверстие I связано с пневмомагистралью прицепа, а отверстие II — с колесными тормозными камерами тягача. Через отверстия III и IV штуцеров 16 крана к нему подводится сжатый воздух по трубопроводам из ресиверов тягача.

При отпущенной тормозной педали верхняя часть приводного рычага 4 находится в правом положении и касается упорного болта, пружина 5 посредством специальной тарелки удерживает шток 7 верхней секции в крайнем правом положении и прижимает седло 10 к выпускному клапану, закрывая его. Впускной клапан 75 открыт, и воздух из ресиверов тягача поступает в пневмомагистраль прицепа, проходит через воздухораспределитель прицепа и далее в его ресивер. Тормозные камеры колес прицепа через воздухораспределитель связаны с атмосферой. Впускной клапан нижней секции закрыт; при помощи своей пружины он оттянут влево и прижат к седлу.

Рис. Комбинированный тормозной кран:

 1 — тяга привода; 2 — защитный чехол; 3 — крышка; 4 — приводной рычаг; 5 — пружина; 6 — направляющая втулка; 7 — шток; 8 — корпус; 9 — мембрана с направляющим стаканом; 10 — седло выпускного клапана; 11 — возвратная пружина мембраны; 12 — выпускной клапан; 13 — возвратная пружина двойного клапана; 14 — седло впускного клапана; 15 — впускной клапан; 16 — пробка (штуцер); 17 — рычаг ручного привода; 18 — клапанная крышка; 19 — клапан бокового отверстия выпуска сжатого воздуха; 20 — корпус датчика сигнала торможения; 21 — канал для подвода сжатого воздуха к мембране включения светового сигнала торможения; 22 — уравновешивающая пружина секции, управляющей тормозами автомобиля; 23 — стакан уравновешивающей пружины; 24 — упор рычага ручного привода; 25 — фигурный рычаг; 26 — корпус рычагов; 27 — ограничитель хода штока; 28 — кулак рычага ручного привода; I — отверстие для присоединения трубопровода к магистрали прицепа; II — отверстие для присоединения трубопровода к тормозным камерам автомобиля; III, IV — отверстия для присоединения трубопровода к воздушным баллонам; V — отверстие для выхода сжатого воздуха в атмосферу; А, Б — полости связи с атмосферой

При нажатии на педаль верхний конец приводного рычага перемещается влево и тянет за собой шток, сжимая пружину 5 и позволяя подвижному седлу 10, связанному с эластичной мембраной 9, под действием пружины 11 также передвинуться влево. Пружина 13 закрывает впускной клапан 75, и при некотором ходе седла 10 между ним и выпускным 12 появится кольцевой зазор, поэтому сжатый воздух из магистрали прицепа через полость А выходит в атмосферу. Давление воздуха в магистрали, связывающей прицеп с тягачом, будет равно атмосферному.

При дальнейшем перемещении приводной рычаг нижним концом передвинет фигурный (малый) рычаг 25 вправо. В результате стакан 23 переместит седло нижней секции тягача также вправо, прижав его к клапану 12. При продолжающемся перемещении седла вправо откроется правый клапан, а выпускной клапан 12 будет закрыт. Сжатый воздух из ресиверов тягача поступит в тормозные камеры колес тягача, затормаживая последние.

Тормозной кран обладает следящим действием, заключающемся в следующем: сила разжатия тормозных колодок пропорциональна усилию, прикладываемому к тормозной педали. Это достигается вследствие того, что при нажатии на педаль сжимается уравновешивающая пружина 22, которая при перемещении вместе с седлом вправо прогибает соответствующую мембрану и открывает впускной клапан нижней секции. Сжатый воздух, поступающий по отверстию IV, пройдя через клапан, действует на его мембрану, стремясь переместить ее влево (т. е. в противоположном направлении), что приводит к закрытию впускного клапана под действием его пружины. В зависимости от силы, с которой водитель воздействует на тормозную педаль, установится соответствующее давление воздуха, в результате чего будет обеспечено торможение с определенной интенсивностью, пропорциональной перемещению тормозной педали.

При полном нажатии на педаль пружина 22 сожмется настолько, что впускной клапан нижней секции будет открыт даже при давлении воздуха, равном давлению сжатого воздуха в ресиверах тягача.

При отпускании педали мембрана за счет возвратной пружины нижней секции отводится влево, т. е. в исходное положение, открывается выпускной клапан 12, и воздух из тормозных камер тягача через отверстие в седле и полость Б тормозного крана отводится в атмосферу.

Устойчивость автопоезда при торможении достигается за счет того, что колеса прицепа тормозятся на 0,2…0,3 с раньше, чем колеса тягача. Это обеспечивается кинематикой перемещений рычагов 4 и 25, нежестко связанных друг с другом при помощи оси.

При использовании стояночного тормоза кулак 28 рычага ручного тормоза надавит на выступ штока 7, перемещая его влево, и включит в работу верхнюю секцию тормозного крана, затормозив колеса прицепа. Свободный ход рычага 4 составляет 1…2 мм. Рабочий ход штока 7, равный 5 мм, можно отрегулировать упорными болтами.

Двухсекционный тормозной кран многоосных тягачей имеет две независимые секции, расположенные последовательно, питающиеся от раздельных контуров и управляющие тормозами первого и третьего мостов (верхняя секция), а также второго и четвертого мостов (нижняя секция).

Кран включает в себя сборный корпус, рычаг 5, клапаны 2 и 13 верхней и нижней секций, верхний 3, большой ускорительный 1 и малый 10 поршни, уравновешивающий упругий элемент 4, пружины клапанов и поршней, а также уплотнительные кольца.

Выводы III и IV корпуса соединены с ресиверами первого и второго контуров соответственно, а выводы I и II — с главными тормозными цилиндрами.

В исходном положении (педаль тормоза отпущена) тормозной кран через отверстие 15 в выпускном окце соединяет с атмосферой через выводы I и II пневматические полости главного тормозного цилиндра. При этом верхний поршень 3 под действием пружины 8 занимает крайнее верхнее положение, выпускное окно клапана открыто, и вывод II соединен с атмосферой. Верхний клапан 2 под действием его пружины прижат к седлу верхнего корпуса, а вывод III разобщен с выводом II. Большой поршень 1 и малый следящий поршень 10 под действием пружины 11 находятся в крайнем верхнем положении, выпускное окно нижнего клапана 13 открыто, а вывод I связан с атмосферой. Нижний клапан пружиной прижат к седлу нижнего корпуса, и вывод IV разобщен с выводом I.

При нажатии на педаль тормоза рычаг 5 поворачивается на своей оси и роликом надавливает на толкатель 6, который через тарелку сжимает упругий элемент 4 и перемещает верхний поршень 3 вниз. Перемещаясь, он сжимает пружину 8, закрывает выпускное окно, разобщая вывод II с атмосферой, и отрывает клапан 2 от седла. Сжатый воздух, подводимый к выводу III, через открытый клапан поступает к выводу II и далее к главному тормозному цилиндру первого и третьего мостов до тех пор, пока сила нажатия на рычаг не уравновесится давлением воздуха на поршень 3 (следящее действие). При этом сжатый воздух через отверстие в выводе II подается в надпоршневое пространство поршня 7.

Рис. Двухсекционный тормозной кран:

1 — ускорительный поршень; 2, 13 — клапаны верхней и нижней  секции; 3, 10 — следящие поршни; 4 —  упругий элемент; 5 — рычаг; 6 —  толкатель; 7 — упорная шпилька; 8, 11 — пружины следящих поршней; 9, 12 — седла клапанов; 14 — направляющий  стержень; 15 — отверстие; I—IV — выводы в атмосферу

Поршень, имеющий большую поверхность, перемещается вниз при невысоком давлении в надпоршневом пространстве и перемещает малый поршень 10, сжимая при этом пружину 11. Малый поршень закрывает выпускное окно, разобщая вывод I с атмосферой, и отрывает клапан 13 от седла. Сжатый воздух, подводимый к выводу IV через открытый клапан, поступает к выводу I и далее к главному тормозному цилиндру второго и четвертого мостов.

Сжатый воздух, находящийся в пространстве под поршнями 10 и 7, уравновешивает силу, действующую па поршень 1 сверху, таким образом, что в выводе I устанавливается давление, соответствующее усилию нажатия на рычаг (следящее действие). Размеры поршней и характеристики пружины 11 подобраны так, что давление в выводах I и II в зависимости от усилия на рычаге практически одинаково. При промежуточных положениях рычага нижняя секция управляется пневматически.

При крайнем положении рычага или в случае повреждения контура верхней секции верхний поршень 3, перемещаясь вниз, воздействует на направляющий стержень 14 малого поршня 10, перемещая его. Малый поршень, в свою очередь, закрывает выпускное окно и открывает клапан 13.

При снятии усилия с рычага верхний поршень под действием пружины 8 перемещается вверх, клапан 2 под действием пружины прижимается к седлу, а поршень, продолжая перемещаться, открывает выпускное окно и соединяет вывод II с атмосферой. Давление в надпоршневом пространстве большого поршня 1 падает, поршни 1 и 10 вследствие разности давлений и воздействия пружины 11 перемещаются вверх, клапан 13 прижимается к седлу, выпускное окно открывается, и вывод I соединяется с атмосферой.

При механическом воздействии на малый поршень 10 оттормаживание нижней секции происходит при снятии усилия на стержне 14 аналогичным образом. Механический привод тормозного крана предназначен для передачи усилия от ноги водителя на рычаг тормозного крана.

Воздухораспределитель (воздухораспределительный клапан) устанавливаемый на прицепе (полуприцепе), предназначен для управления его тормозными механизмами.

В корпусе воздухораспределителя имеется перегородка 4, разделяющая его на две полости — А и Б. На штоке 10, перемещающемся в направляющих, укреплены поршни 7 и 9. В нижней части корпуса имеется пластинчатый клапан 72, поджимаемый пружиной 11 к своему седлу (вверх).

При нажатии на тормозную педаль и работе тормозного крана в магистрали, соединяющей воздухораспределитель с верхней секцией крана, находящегося на тягаче, установится атмосферное давление. Под действием пружины 6шариковый клапан 5 закроется и отсоединит полость Б воздухораспределителя от магистрали тягача. Под действием давления сжатого воздуха из ресивера 7 поршень переместится вниз вместе со штоком, сжав пружину 8. Шток открывает пластинчатый клапан 11, позволяя воздуху из ресивера 7 проходить к тормозным камерам 2 прицепа, затормаживая его колеса. Это же произойдет и в случае обрыва магистрали, соединяющей тягач с прицепом. В зависимости от силы нажатия на тормозную педаль в магистрали, соединяющей тягач и воздухораспределитель, будет определенное падение давления воздуха, что повлечет торможение колес прицепа с соответствующей интенсивностью.