ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ. Тормоза пневматические


Пневматический привод тормозов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобили и трактора

Пневматический привод тормозов

Общие сведения. В качестве источника энергии для.торможения может быть использован сжатый воздух. Пневматический тормозной привод позволяет развивать большие тормозные силы при небольшом усилии водителя, необходимом лишь для открытия устройства, впускающего в систему сжатый воздух. Такой привод применен на автомобилях ЗИЛ-130 и др. Он особенно удобен для грузовых автомобилей большой грузоподъемности, для автобусов и для одновременного торможения тягачей и прицепов или полуприцепов.

В систему пневматического привода тормозов автомобиля ЗИЛ-130В1 (рис. 1) входят компрессор, воздушные баллоны, манометр, тормозной кран, колесные тормозные камеры, педаль тормоза, регулятор давления, предохранительный клапан, кран отбора воздуха, кран для слива конденсата воды и масла, разобщительный кран и соединительная головка.

Рис. 1. Схема пневматического привода тормозов автомобиля ЗИЛ-130В1: 1 и 4 — тормозные барабаны; 2, 5, 10 и 13—тормозные камеры; 3 — компрессор; 6 — воздушный баллон; 7—предохранительный клапан; 8 — кран отбора воздуха;. 9 — кран для слива конденсата воды и масла; 11—разобщительный кран; 12 — соединительная головка; 14 — двухсекционный тормозной кран; 15—рычаг рабочего тормоза; 16 —манометр; 17—регулятор давления; 18— трубопровод отвода воздуха к стеклоочистителю; 19 — педаль тормоза

Компрессор обеспечивает систему сжатым воздухом. Воздух, поступающий через воздухоочиститель в компрессор, сжимается в нем, а затем поступает в баллоны. Выход воздуха из баллонов невозможен благодаря наличию в компрессоре обратного клапана. Давление воздуха в системе пневматического привода тормозов контролируют по манометру. При нажатии ногой на педаль через тормозной кран открывается доступ для сжатого воздуха из баллонов в тормозные камеры передних и задних колес, что приводит в действие механизмы, раздвигающие тормозные колодки. Растормаживание происходит благодаря стяжным пружинам колодок.

От тормозной системы с использованием трубопроводов приводится в действие механизм стеклоочистителя.

Компрессор. Двухцилиндровый компрессор автомобиля ЗИЛ-130 устанавливают с правой стороны на головке блока двигателя. Основные детали компрессора следующие: блок цилиндров, головка блока, картер, передняя, задняя и нижняя крышки. Коленчатый вал компрессора, вращающийся в шарикоподшипниках, шатунами и поршневыми пальцами соединен с поршнями. На переднем конце коленчатого вала установлен сальник и на шпонке шкив, который укреплен гайкой. Шкив компрессора приводится во вращение клиновидным ремнем от шкива, посаженного на вал вентилятора. На заднем конце коленчатого вала есть уплотнитель и гайка для затяжки шарикоподшипника. В стенке блока цилиндров сделано отверстие для воздуха, поступающего внутрь цилиндров через впускные пластинчатые клапаны. В головку блока над каждым цилиндром ввернута пробка, в которую помещена пружина нагнетательного клапана, посаженного в седло. Нижние головки шатунов разъемные и имеют регулировочные прокладки.

Система смазки компрессора комбинированная. Масло из системы смазки двигателя (из главной магистрали) подводится по трубке внутрь коленчатого вала компрессора. Залитые антифрикционным сплавом шатунные подшипники смазываются принудительно, а остальные детали разбрызгиваемым маслом. Из картера компрессора отработанное масло по специальной трубке отводится в картер двигателя.

Компрессор имеет жидкостную систему охлаждения, связанную с системой охлаждения двигателя. При опускании одного из поршней вниз в цилиндре компрессора создается разрежение и воздух засасывается в него через воздухоочиститель двигателя и пластинчатой впускной клапан. При подъеме поршня воздух сжимается и через клапан поступает в трубопровод, ведущий к воздушным баллонам, и далее в пневматическую систему. Затем этот процесс повторяется.

Давление сжатого воздуха в баллонах ограничено специальным разгрузочным устройством, снижающим затраты мощности двигателя на привод компрессора и повышающим долговечность последнего. Это устройство, работающее вместе с регулятором давления, состоит из помещенных под клапанами двух плунжеров с уплотнителями и толкателями. Соединяющее плунжеры коромысло нагружено пружиной. Полость под впускными клапанами соединена трубопроводом с воздухоочистителем двигателя, а канал под плунжерами — с регулятором давления.

Подача воздуха в баллоны автоматически прекращается, когда давление воздуха в пневматической системе достигнет 700—740 кН/м2 (7,0—7,4 кгс/см2), так как при этом регулятор давления подает сжатый воздух по каналу в блок цилиндров под плунжеры. Поднимаясь, плунжеры открывают впускные клапаны цилиндров, в результате чего прекращается подача воздуха в пневматическую систему, так как воздух может свободно переходить из цилиндра в цилиндр через полость под клапанами. Таким образом, компрессор автоматически переводится в режим холостого хода. Работа компрессора при холостом ходе сопровождается некоторой непроизводительной затратой мощности двигателя.

Рис. 2. Компрессор автомобили ЗИЛ-130: 1 — картер; 2, 17 и 20 — крышки картера; 3 — шкив; 4 — сальник коленчатого вала; 5 и /5 — шарикоподшипники коленчатого вала; 5 – блок цилиндров; 7 — шатун; 8 – поршень с кольцами; 9 -поршневой палец с заглушками; 10 — головка блока; 11 — пробка нагнетательного клапана; 12 — пружина нагнетательного клапана; 13 — нагнетательный клапан; 14 – седло нагнетательного клапана; 16 – кольцевая гайка для затяжки подшипника; 18 — уплотнитель с пружиной; 19 — коленчатый вал; 21 — впускной клапан; 22 — плунжер; 23 — коромысло; 24 — пружина

Рис. 3. Регулятор давления: А — впускное отверстие; Б — отверстие, соединяющее внутреннюю полость регулятора с атмосферой; В — отверстие, ведущее к фильтру; 1 — кожух; 2 — пружина регулятора; 3 — упорный шарик; 4 — регулировочный колпак; 5 — шток клапанов; 6 — штуцер; 7 — сетчатый фильтр; 8 — металлокерамический фильтр; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — корпус регулятора давления; 11 — пробка фильтра; 12 — пружина клапана; 13 — впускной клапан; 14 — выпускной клапан; 15 — регулировочные прокладки; 16 — контргайка регулировочного клапана

Воздушные баллоны служат для охлаждения и хранения запаса сжатого воздуха, поступающего из компрессора. В них имеются краны для слива конденсата воды и масла и предохранительный клапан.

Для накачивания шин сжатым воздухом используют кран отбора воздуха. Для предохранения крана от засорения его отверстие закрывают колпачковой гайкой.

В корпусе регулятора давления, закрытом кожухом, установлен штуцер, в котором помещен шток клапанов. Сверху на шток через шарик давит пружина. На штуцер навернут колпак пружины клапанов, закрепленный контргайкой. Этим колпаком регулируют натяжение пружины. В результате при завинчивании колпака максимальное давление в тормозной системе повышается.

В центральном канале корпуса помещены два шариковых клапана; впускной и выпускной. На клапаны сверху давит шток. Центральный канал через фильтр и впускное отверстие А соединен с баллонами, а через отверстие В и фильтр — с разгрузочным устройством компрессора. Кожух закрывает механизм регулятора сверху. Снизу в корпус ввернута пробка П.

При давлении в тормозной системе ниже 560—600 кН/м2 (5,6—6,0 кгс/см2) воздух из-под плунжеров выходит в атмосферу. Плунжеры опускаются, освобождая впускные клапаны (разгрузочное устройство выключается), и компрессор снова начинает нагнетать воздух в пневматическую систему. При давлении воздуха в баллонах более 700 кН/м2 (7 кгс/см2) происходит подъем клапанов вверх и сжатие штоком пружины. При этом клапан открывает вход сжатому воздуху, а клапан закрывает отверстие Б, прекращая связь с атмосферой. Сжатый воздух из баллонов через регулятор проходит из отверстия А в отверстие В через фильтр, а затем поступает в канал в блоке цилиндров; при этом компрессор переключается на работу при холостом ходе. Прокладки под штуцером служат для регулирования давления, при котором компрессор переключается на работу при холостом ходе.

Тормозной кран. Управление тормозами автомобиля при помощи регулирования подачи сжатого воздуха из баллонов к тормозным камерам выполняют тормозным краном. Этот кран также обеспечивает постоянную тормозную силу при неизменном положении педали тормоза и быстрое растормажи-вание после прекращения нажатия на педаль.

Корпус тормозного крана укреплен к поперечине рамы. Диафрагма из специальной прорезиненной ткани зажата краями между корпусом и крышкой. В центре диафрагмы расположено седло выпускного клапана седло опирается на стакан уравновешивающей пружин. Полость крана сообщается через выпускное окно В и клапан с атмосферой, через отверстие А — непосредственно с тормозными камерами колес и через отверстие Б — с воздушным баллоном. Возвратная пружина постоянно стремится отжать диафрагму влево, открыть выпускной клапан и через седло клапана и выпускное окно В связать тормозные камеры колес с атмосферой. Седло впускного клапана установлено в горловине крышки и зажато в ней штуцером воздухопровода. Возвратная пружина опирается на седло и прижимает к нему впускной клапан. Воздух из воздушных баллонов не будет проходить в отверстие А, а следовательно, и к тормозным камерам.

Рис. 4. Тормозной кран пневматического привода тормозов автомобиля ЗИЛ-130: А — отверстие, через которое воздух поступает к тормозным камерам; Б — отверстие, через которое поступает воздух из воздушного баллона; В — выпускное окно; 1 — тяга привода тормозного крана; 2 — защитный чехол; 3 — крышка рычага; 4 — рычаг крана; 5 — уравновешивающая пружина; 6 — стакан уравновешивающей пружины; 7 — корпус крана; 8 и 18 — седла; 9 — диафрагма; 10 и 12 — возвратные пружины; 11 — выпускной клапан; 13 — крышка тормозного крана; 14 — впускной клапан; 16 корпус; 17 — клапан выпускного окна; 18 — регулировочный болт

Двуплечий рычаг, соединенный тягой с педалью тормоза, опирается на стакан. При нажатии на педаль тормоза тяга, проходящая внутри резинового гофрированного защитного чехла и крышки, повертывает рычаг на оси. При этом стакан с пружиной перемещается вправо, прогибается диафрагма, закрывается выпускной клапан и открывается впускной клапан. Диафрагма вместе со стаканом, клапанами, пружинами образует следящий механизм, имеющий следующие три положения.

Первое положение соответствует отпущенной педали тормоза, когда оба клапана под действием пружин занимают крайнее левое положение. При этом впускной клапан закрыт, а тормозные камеры через отверстие А и открытый выпускной клапан соединены с атмосферой.

Второе положение соответствует нажатию на педаль тормоза. Усилие водителя через рычаг, стакан, пружину и седло передается диафрагме, которая прогибается. Седло садится на клапан, и отверстие А разобщается с атмосферой. Клапан при этом остается закрытым, так как его открытию препятствует давление сжатого воздуха и пружины.

Третье положение соответствует дальнейшему нажатию на педаль тормоза, когда открывается впускной клапан. Сжатый воздух из баллонов поступает через отверстие А к тормозным камерам — происходит торможение автомобиля. Под действием сжатого воздуха диафрагма прогибается влево, при этом сжимается пружина. Когда силы, действующие на диафрагму, уравновесятся, она займет второе положение, при котором оба клапана закрыты, а тормозная сила будет сохраняться постоянной.

Увеличение усилия на педали тормоза приводит к впуску дополнительного количества воздуха через клапан и к увеличению давления в тормозных камерах, так как пружина 5 будет сжата с большей силой.

При растормаживании все процессы протекают в обратной последовательности, рычаг перестает давить через стакан на пружину и седло, выпускной клапан открывается, а впускной клапан закрывается. Сжатый воздух выходит из тормозных камер через клапан выпускного окна В в атмосферу. В крышке 13 тормозного крана установлен датчик стоп-сигнала. Болт 18 служит для регулирования холостого хода.

Комбинированный тормозной кран. Его ставят на автомобилях, предназначенных для работы с прицепами и полуприцепами. В комбинированном тормозном кране автомобиля ЗИЛ-130 есть две секции, из которых верхняя управляет тормозами прицепа, а нижняя — тормозами тягача. Устройство нижней секции аналогично устройству обычного тормозного крана. Правые части обеих секций однотипны. В седло выпускного клапана упирается шток, проходящий внутри направляющей втулки, и пружина, упирающаяся во фланец втулки. Через тарелку пружина стремится подать шток вправо. На оси 4 штока качается большой рычаг, который осью связан с вилкой малого рычага.

Полости каналами через окно сообщаются с атмосферой.

Рис. 5. Комбинированный тормозной кран автомобилей ЗИЛ: А, Б, Д и Е — полости; В и F — отверстия; 1 а 4 — оси; 2— малый рычаг; г шток; 5 — валик рычага ручного привода; 6 — большой рычаг; 7 — уравновешивающая пружина секции, управляющей тормозами прицепа; 8 — направляющая втулка штока; .9 — тарелки пружины; 10 и 23 — диафрагмы; 11 и 24 — седла клапанов; 12, 15, 17, 21 и 26 — пружины; 13 и 18 — крышки; 14 и 20 — выпускные клапаны; 16 и 19 — впускные клапаны; 22 — корпус выключения; 25 — стакан уравновешивающей пружины; 27 — корпус; 28 — окно

Рис. 6. Тормозная система прицепа автомобиля ЗИЛ-130:

Б связана с магистралью прицепа, полость Д — с тормозными камерами колес тягача. Отверстия В и Г соединяют кран с воздушными баллонами. В тормозную систему прицепа кроме тормозного крана входит воздушный баллон, воздухораспределитель, тормозные камеры и соответствующие воздухопроводы. Воздухораспределитель направляет воздух из баллона в тормозные камеры колес прицепа только при наличии пониженного давления в магистрали прицепа и выключает тормозные механизмы в случае повышенного давления. Это необходимо для того, чтобы в случае снижения давления в магистрали по какой-либо причине колеса прицепа оказались заторможенными. Аналогично построена работа и комбинированного крана.

При отпущенной педали тормоза пружина верхней секции крана подаст шток вправо, прижмет седло к клапану и закроет его. Тогда клапан отойдет вправо от своего седла, и воздух из баллонов тягача поступит в магистраль прицепа, создавая в ней давление. Под действием повышенного давления в магистрали воздухораспределитель (его работа будет описана ниже) соединит тормозные камеры колес прицепа с атмосферой, и тормоза прицепа будут выключены. Работа нижней секции аналогична работе обычного крана.

При нажатии на педаль тормоза верхний конец рычага пойдет влево и потянет за собой через ось шток, сжимая пружину. Под действием пружины диафрагма прогнется влево, увлекая за собой седло клапана. Под действием пружины клапан закроется, а между клапаном и его седлом появится кольцевой зазор; полость Б через седло клапана, полость А и окно будет сообщаться с атмосферой. Полость Б соединится с магистралью прицепа, поэтому давление в магистрали снизится, и распределитель направит сжатый воздух из баллона прицепа в тормозные камеры колес — произойдет торможение. Рычаг повернется на оси и нижним концом заставит переместиться вправо рычаг. После этого стакан уравновешивающей пружины переместит седло, прижав его к клапану, передвинет вместе с клапаном. Выпускной клапан будет закрыт, а впускной клапан — открыт. Воздух из баллонов тягача через открытый впускной клапан и полость Д поступит в тормозные камеры колес тягача, и они будут заторможены.

Пружины и диафрагмы в этом кране действуют по тому же принципу, что и в обычном тормозном кране. Если затормозить тягач стояночным тормозом, то специальная система рычагов включит пневматический тормозной привод прицепа. Рычаг повернет валик, кулачок которого надавит на вырез штока, и включит в работу секцию тормозного крана, управляющую тормозами прицепа. Свободный ход рычага равен 1—2 мм, а рабочий ход штока, составляющий 5 мм, можно регулировать упорными болтами.

Устойчивость автопоезда при торможении и безопасность движения обеспечены тем, что колеса прицепа тормозятся на 0,2—0,3 с раньше, чем колеса автомобиля-тягача. Кроме верхней секции тормозного крана, в тормозную систему прицепа входят баллон, тормозные камеры, тормозные механизмы колес и воздухораспределитель. Воздухораспределитель тормозной системы прицепа состоит из корпуса, внутри которого есть перегородка, разделяющая корпус на две части. В центре перегородки проходит шток, на котором укреплены два поршня. Пружина, опирающаяся на перегородки, стремится отжать поршень, а вместе с ним и шток в верхнее положение. В нижней части корпуса имеется гнездо с клапаном, прижимаемым пружиной.

Полость Б через шариковый клапан соединена воздухопроводом с магистралью, а полость А через фильтр — с атмосферой и через пластинчатый клапан — с воздушным баллоном. При нажатии на педаль тормоза через верхнюю секцию тормозного крана магистраль прицепа, как было описано ранее, сообщается с атмосферой, давление в этой магистрали снижается, воздух из баллона прицепа поступает в полость Б, и шариковый клапан закрывается. Под действием давления воздуха поршень, сжимая пружину, опустится вниз и откроет штоком пластинчатый клапан. Воздух из баллона поступит через открытый клапан И и полость А под поршнем в тормозные камеры прицепа — произойдет торможение колес.

Рис. 7. Предохранительный клапан пневматического тормозного привода автомобиля ЗИЛ-130: 1 — седло; 2 — корпус; 3 — шарик: 4 — пружина; 5 — контргайка; 6 — регулировочный винт; 7 — стержень

При отпускании тормозной педали давление в магистрали прицепа, как было описано ранее, возрастет, воздух из баллонов тягача поступит в полость Б распределителя под поршень и, открыв шариковый клапан, поступит в пространство над поршнем. Вследствие равного давления с двух сторон поршня пружина поднимет его вверх, а вместе с ним и шток с поршнем. Клапан закроется, а тормозные камеры прицепа через полость под поршнем, отверстия в штоке и фильтр соединятся с атмосферой. Тормоза прицепа будут выключены, а баллон прицепа пополнится воздухом из баллонов тягача.

Предохранительный клапан. Для предохранения пневматической системы от чрезмерного повышения давления в случае неисправности регулятора давления служит предохранительный клапан. Седло клапана установлено на переднем правом баллоне со сжатым воздухом. Клапан регулируют винтом на давление 0,9—0,95 МН/м3 (9,0—9,5 кгс/см2), а затем стопорят контргайкой. Стержень служит для проверки исправности клапана.

Тормозные камеры и тормозные цилиндры. Колесные тормозные механизмы приводятся в действие камерами или тормозными цилиндрами. На рис. 8 показана тормозная камера автомобиля ЗИЛ-130. Камера шпильками прикреплена к кронштейну. Диафрагма из прорезиненнои ткани по краям зажата между корпусом и крышкой. Диафрагма прогнута в сторону крышки двумя возвратными пружинами, упирающимися в диск, прикрепленный к штоку. Вал разжимного кулака тормозных колодок рычагом соединен с вилкой штока, навинченной на выступающий из корпуса камеры конец штока. Вилка зафиксирована на штоке контргайкой. В теле рычага установлен червяк, а на шлицах вала закреплено червячное колесо.

При торможении сжатый воздух проходит по гибкому шлангу в тормозную камеру, вследствие чего диафрагма расправляется. При этом движение через шток и вилку передается рычагу, который, повертываясь, вращает червяк, червячное колесо и вал разжимного кулака, прижимающего колодки к тормозному барабану. Фиксатор удерживает вал от самопроизвольного повертывания, квадрат на конце вала сделан для удобства регулирования тормозов рычагом.

Рис. 8. Тормозная камера автомобиля ЗИЛ-ISO: 1 — корпус камеры; 2 — диафрагма; 3 и 21 — штоки; 4 — крышка; 5 — гибкий шланг; 6, 7 — пружины; 8 — уплотнительная шайба; 9 — шпилька крепления камеры; 10 — вилка штока; 11 — рычаг; 12 — червяк; 13 — фиксатор; 14 — вал; 15 — червячное колесо; 16 — вал разжимного кулака; 17 => крышка

Наличие у автомобиля пневматической тормозной системы позволяет использовать сжатый воздух для торможения прицепов, накачивания шин, привода стеклоочистителей, дверей (в автобусах) и т. п. Аналогичные системы пневматического тормозного привода имеют автобусы ЗИЛ, ЛАЗ, грузовые автомобили МАЗ и др.

Автомобиль КамАЗ-5320 оборудован рабочим, стояночным вспомогательным и запасными тормозами, а также устройством для аварийного растормаживания стояночного тормоза и выводами для питания сжатым воздухом прицепов и полуприцепов. Рабочие тормоза имеют раздельный привод.

Тормозные механизмы установлены на всех колесах и являются общими для рабочего, стояночного и запасного тормозов.

В первый контур привода переднего рабочего тормоза входят баллон, верхняя секция двухсекционного тормозного крана, связанного с ножной педалью тормоза, и тормозные камеры передних колес.

Второй контур привода рабочего тормоза задней тележки состоит из баллона, нижней секции тормозного крана, автоматического регулятора тормозных сил и тормозных камер с пружинными энергоаккумуляторами. Давление в первом контуре контролируют по верхней, а во втором — по нижней шкалам двухстрелочного манометра, расположенного на щитке приборов (рис. 217, г).

Третий контур привода стояночного и запасного тормозов состоит из баллона, тормозного крана с ручным краном управления и из тормозных камер с пружинными энергоаккумуляторами. Из этого же контура через разобщительный кран, соединительную головку и клапан управления тормозами прицепа получает питание пневматический привод тормозов прицепа.

В четвертый контур управления вспомогательным моторным тормозом входят баллон, пневматический ножной кран включения, цилиндры пневматического привода вспомогательного тормоза и цилиндр пневматического выключения подачи топлива. Давление в баллонах контролируют по сигнальным лампам, расположенным на щитке приборов. Лампа V сигнализирует о включении стояночного тормоза.

Пятый контур аварийного растормаживания имеет кран аварийного растормаживания с кнопочным управлением и корпус пружинного энергоаккумулятора тормозных камер.

Для включения рабочего тормоза водитель нажимает на педаль, связанную с двухсекционным тормозным краном. Воздух, попадая в тормозные камеры передних колес через штуцер, отводит диафрагму, преодолевая сопротивление пружины, и вилкой через специальный регулировочный рычаг и разжимной кулак раздвигает тормозные колодки. Из нижней секции тормозного крана воздух подается в тормозные камеры с пружинным энергоаккумулятором между диафрагмой и фланцем. Диафрагма прогибается, преодолевая сопротивление пружины, и вилкой, связанной через регулировочный рычаг с разжимным кулаком, приводит в действие тормоза задних колес. При отпускании педали тормозные камеры сообщаются с атмосферой, и под действием стяжных пружин колодок и пружин диафрагмы разжимной кулак и диафрагма занимают первоначальное положение.

Стояночный тормоз включают рукояткой тормозного крана, расположенного в кабине справа от водителя. При этом происходит выпуск сжатого воздуха из цилиндра энергоаккумулятора, поршень под действием пружины опускается вниз, воздействуя толкателем на шток, который через регулировочный рычаг осуществляет торможение колес. При положении рукоятки крана, соответствующем выключению стояночного тормоза, в цилиндр энергоаккумулятора подается сжатый воздух, поршень приподнимается, сжимая пружину, и возвращает толкатель, а следовательно, и остальные детали в первоначальное положение.

Рис. 9. Тормозная система автомобилей КамАЗ: а — упрощенная схема пневматического привода тормозов; б — тормозная камера переднего тормоза; в — тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором; г — расположение органов управления и сигнализации; 1 — компрессор; 2 — регулятор давления; 3 — баллон тормозов переднего моста; 4 — баллон тормозов задних мостов; 5 — баллон стояночного, запасного тормозов и тормозной системы прицепа; 6 — баллон вспомогательного тормоза; 7 — кран растормаживания; 8 — кран включения вспомогательного тормоза; 9 — цилиндр пневматического привода вспомогательного тормоза; 10 — цилиндр пневматического выключения подачи топлива; 11 — соединительная головка; 12 — кран разобщительный; 13 — клапан управления тормозами прицепа; 14 — тормозная камера о пружинным энергоаккумулятором; 15 — кран тормозной с ручным управлением; 16 — манометр двухстрелочный; 17 — регулятор тормозных сил; 18 — кран тормозной двухсекционный; 19 — камера тормозная передняя; 20 — вилка; 21 — шток; 22 — корпус; 23 — крышка корпуса; 24 — штуцер; 25 — диафрагма; 26 — пружина; 27 — болт; 28 — вилка; 29 — пружина; 30 — шток; 31 — корпус тормозной камеры; 32 — диафрагма; 33 — диск; 34 — фланец цилиндра; 35 — толкатель; 36 — цилиндр; 37 — поршень; 38 — уплотнитель поршня; 39 — пружина; 40 — винт; 41 — упорная шайба; 42 — патрубок; 43 — труба; 44 — упорный подшипник; 45 — упорное кольцо; 46 — тормозная педаль управления рабочим тормозом; 47 — кран управления стояночным и запасным тормозами; 48 — кран управления вспомогательным тормозом; 49 = кран растормаживания запасного и стояночного тормозов; 50 — сигнальные лампы; 51 — двухстрелочный манометр

При аварийной утечке воздуха в контуре привода стояночного тормоза пружинные энергоаккумуляторы срабатывают и автомобиль затормаживается. Для аварийного растормаживания водитель нажимает на кнопку крана, расположенную на щитке приборов. При этом сжатый воздух поступает в корпус пружинного энергоаккумулятора, сжимая его пружину, — происходит растормаживание колес. При отсутствии воздуха в контуре можно выполнить механическое растормаживание, вывертывая винт, который поднимет поршень, сжав пружину энергоаккумулятора.

Тормозной кран имеет следящее устройство, которое позволяет частично притормаживать автомобиль с интенсивностью, зависящей от положения рукоятки крана. Таким образом осуществляют запасное торможение при движении автомобиля в случае неисправности рабочего тормоза. Тормозной кран регулирует количество воздуха, выходящего из цилиндра энергоаккумулятора, и устанавливает тем самым равновесие между давлением воздуха и действием пружины энергоаккумулятора. Одновременно с торможением автомобиля происходит притормаживание прицепа.

На длительных спусках пользуются вспомогательным тормозом, который значительно снижает энергонагруженность рабочего тормоза. Действие вспомогательного тормоза основано на том, что при помощи пневмоцилиндра можно выключить подачу топлива в цилиндры двигателя, а пневмоцилиндров — повернуть заслонки, установленные на выпускных газопроводах правого и левого рядов цилиндров. Заслонки, перекрывая газопроводы, создают противодавление выходящим газом и увеличивают тем самым эффективность торможения двигателем. При помощи специальных устройств одновременно происходит притормаживание прицепа. Вспомогательный тормоз включают краном с ножным управлением, расположенным слева под рулевой колонкой.

Техническое состояние тормозной системы оказывает решающее влияние на безопасность движения, так как только надежное ее действие позволяет избежать наезда на пешехода, другое транспортное средство или препятствие.

Стояночный тормоз должен удерживать автомобиль независимо от его нагрузки на подъеме или спуске с уклоном 16%.

Пневматический тормозной привод применяется на автомобилях большой грузоподъемности, автобусах большой вместимости и колесных тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами.

Схемы пневматического тормозного привода различаются между собой по числу трубопроводов (одно или двухпроводные), связывающих автомобиль-тягач с прицепом. В остальном между ними много общего

На автомобиле ЗИЛ-130 и его модификациях устанавливается пневматический привод тормозов В него входят компрессор, баллоны, манометр, тормозной кран, колесные тормозные камеры, педаль тормозов, регулятор давления, предохранительный клапан, кран отбора воздуха, сливной кран, разобщительный кран и соединительная головка.

Компрессор нагнетает воздух в баллоны и обеспечивает систему сжатым воздухом. Давление воздуха в системе контролируется по манометру. При нажатии на педаль тормозной кран открывает доступ сжатого воздуха из баллонов в тормозные камеры передних и задних колес, механизмы которых раздвигают тормозные колодки. Растормаживание производится с помощью стяжных пружин колодок. От воздушной системы тормозов с помощью головки крана управ ления приводится в действие механизм стеклоочистителя

Компрессор автомобилей ЗИЛ,МАЗ и других — поршневого типа, двухцилиндровый, одноступенчатого сжатия, приводится в движение клиновидным ремнем от шкива вентилятора Компрессор состоит из блока цилиндров, головки блока пи линдров, картера передней, нижней и задней крышек. Коленчатый вал компрессора вращается в шарикоподшипниках и шатунами через поршневые пальцы плавающего типа соединен с поршнями. На переднем конце вала установлен шкив, который крепится шпонкой и гайкой. На заднем конце коленчатого вала имеются уплотнитель и гайка для затяжки шарикоподшипника. В стенке блока цилиндров выполнено окно для прохода воздуха, поступающего внутрь цилиндров из полости В, в которой установлены два впускных клапана с седлами, а над каждым цилиндром —выпускные клапаны. Под выпускными клапанами находится разгрузочное устройство компрессора, состоящее из плунжера со штоком, коромысла, пружины и ее направляющей. Канал разгрузочного устройства соединен с регулятором давления.

Рис. 10. Схема тормозов с пневматическим приводом автомобиля ЗИЛ-130

Система смазки компрессора — принудительная, масло подается под давлением из главной масляной магистрали двигателя через отверстие в задней крышке. Залитые антифрикционным сплавом шатунные подшипники и поршневые пальцы компрессора соединены каналами в шатунах и смазываются принудительно, а остальные детали-разбрызги-ванием Из картера компрессора отработавшее масло с помощью специальной трубки отводится в картер двигателя.

Компрессор имеет жидкостную систему охлаждения. Жидкость поступает в полость Б блока цилиндров компрессора из системы охлаждения двигателя.

При движении поршня вниз в цилиндре создается небольшое разрежение, воздух поступает в полость В и через открытые впускные клапаны происходит заполнение цилиндра. При движении поршня вверх давлением сжимаемого воздуха открываются выпускные клапаны и через камеру А воздух поступает к воздушным баллонам, откуда он подается в пневматическую систему.

Давление сжатого воздуха в баллонах ограничивается с помощью специального разгрузочного устройства, которое уменьшает затрату мощности двигателя на привод компрессора и повышает долговечность последнего. Это устройство работает вместе с регулятором давления.

Регулятор давления автоматически поддерживает необходимое давление сжатого воздуха в системе путем впуска или выпуска воздуха в разгрузочное устройство компрессора. При достижении давления 0,7— 0,74 МПа регулятор отключает подачу воздуха, а при давлении 0,56—0,6 МПа снова включает ее. В корпусе под кожухом помещены штуцер, впускной и выпускной шариковые клапаны, нагруженные через стержень пружиной, и центрирующие шарики. В регуляторе имеются сетчатый фильтр, установлены в месте выхода воздуха из регулятора в разгрузочное устройство компрессора, и металлокерамический фильтр, прижатый пробкой в месте входа воздуха в регулятор из пневматической системы.

При давлении в системе 0,7—0,74 МПа сжатый воздух, преодолевая сопротивление пружины, открывает впускной клапан и поступает в разгрузочное устройство компрессора. В разгрузочном устройстве сжатый воздух давит на плунжер, который открывает впускной клапан. Компрессор в этом случае перекачивает воздух из одного цилиндра в другой, т. е. работает вхолостую.

При снижении давления 0,56—0,60 МПа впускной клапан будет закрыт и выпускной клапан, опустившись вниз под действием пружины, сообщит разгрузочное устройство компрессора с атмосферой. Впускные клапаны разгрузочного устройства закроются, и компрессор начнет нагнетать сжатый воздух в пневматическую систему. Регулировка давления производится вращением колпачковой гайки, фиксируемой контргайкой. Регуляторы давления шарикового типа применяют На автомобилях ЗИЛ-130, КрАЗ-257 и др. На автомобилях МАЗ-500А применяется регулятор давления диафрагменного типа.

Рис. 11. Компрессор пневматического привода тормозов автомобилей ЗИЛ-130, МАЗ-500А и др.

Предохранительный клапан служит для предохранения пневматической системы от чрезмерного повышения давления в случае неисправности автоматического регулятора давления. В его корпус ввернуто седло, на которое опирается шарик. прижимаемый к седлу стержнем под действием пружины. Для регулировки клапана на заданное давление установлен винт с контргайкой.

Клапан установлен на правом воздушном баллоне и отрегулирован на давление воздуха в системе 0,9—0,95 МПа. При этом давлении шарик. преодолевая сопротивление пружины. открывает выход воздуха в атмосферу через отверстие в боковой стенке корпуса.

Воздушные баллоны служат для хранения запаса сжатого воздуха, поступающего из компрессора. В них имеются краны для слива конденсата воды и масла и предохранительный клапан. Для накачки сжатым воздухом шин используется. кран отбора воздуха, отверстие которого закрывается колпачковой гайкой.

Тормозной кран служит для управления тормозами автомобиля путем регулировки подачи сжатого воздуха из баллонов к тормозным камерам. Тормозной кран также обеспечивает постоянное тормозное усилие при неизменном положении тормозной педали и быстрое растор-маживание при прекращении нажатия на педаль.

Тормозные краны бывают прямого и обратного действия. В кранах прямого действия при нажатии на педаль происходит подача сжатого воздуха из баллона через магистраль в тормозные камеры колес. В кранах обратного действия при торможении воздух из магистрали выпускается в атмосферу, а тормозные камеры колес заполняются воздухом из баллона через специальный распределитель. Краны первого типа применяются для управления тормозами автомобиля, а второго – для управления тормозами прицепа. По конструкции тормозные краны бывают диафрагменные и поршневые. У автомобилей и автобусов новых моделей устанавливают тормозные краны поршневого типа. На автомобилях, предназначенных для работы с прицепом, устанавливают комбинированные (двойные) краны с двумя цилиндрами, один из которых служит для управления тормозами автомобиля, а другой тормозами прицепа.

Рис. 12. Регулятор давления (а) и предохранительный клапан (б)

На автомобиле ЗИЛ-130 и его модификациях устанавливается комбинированный тормозной кран, который имеет диафрагмы к из прорезиненного полотна и сдвоенные конические резиновые клапаны и — выпускные; и — впускные.

При нажатии на педаль тормоза тяга привода поворачивает рычаг, который, опираясь на вилку рычага, выдвигает шток. сжимая уравновешивающую пружину. Диафрагма под давлением сжатогф воздуха прогибается влево, а седло открывает выпускной клапан Через отверстие в седле и выпускное отверстие на корпусе крана сжатый воздух из магистрали прицепа выходит в атмосферу При снижении давления воздуха в магистрали прицепа вступает в действие его воздухораспределитель, обеспечивая поступление сжатого воздуха в тормозные камеры колес и торможение

Далее под действием рычага и пальца поворачивается вокруг оси рычаг, Этот рычаг давит на стакан и пружину. Диа фрагма прогибается вправо, седло закрывается выпускным клапаном и открывает впускной клапан. Сжатый воздух из баллонов поступает к диафрагме и далее (по стрелке А) — к тормозным камерам автомобиля-тягача. Колеса тягача затормаживаются на 0,2—0,3 с позднее колес прицепа.

Рис. 13. Комбинированный тормозной кран автомобилей ЗИЛ-130 и его модификаций

При затормаживании автомобиля ручным тормозом поворачивается валик приводного рычага, на конце которого насажен кулачок. Кулачок выдвигает шток, вызывая срабатывание верхней полости тормозного крана (как описано выше) и торможение колёс прицепа. Нижняя полость крана при этом не включается.

В расторможенном положении тормозной кран обеспечивает поступление воздуха под давлением 0,48—0,53 МПа из воздушных баллонов автомобиля в пневматическую систему тормозов прицепа (верхние стрелки А и Б) Выпускной клапан прижат к седлу, впускной клапан при этом открыт.

Давление воздуха, подаваемого от тормозного крана в магистраль прицепа, регулируют затяжкой пружины путем поворота направляющей втулки после ослабления контргайки. Величину открытия впускных клапанов регулируют прокладками. Свободный ход рычага регулируется болтом, а рабочий ход штока — болтом.

Рис. 14. Тормозная камера с регулировочным рычагом автомобиля ЗИЛ-130

Тормозной механизм при пневматическом приводе тормозов имеет один разжимной кулак на обе колодки. Вал разжимного кулака связан со штоком тормозной камеры рычагом с регулировочным червячным механизмом.

На автомобилях ЗИЛ-130 тормозная камера состоит из корпуса и крышки, между которыми зажата диафрагма, выполненная из прорезиненной ткани. В середине диафрагмы установлена стальная тарелка, на которую опирается шток. Противоположный конец штока имеет резьбу для крепления вилки, соединяющей его с рычагом. Установленный в рычаге чёрвяк находится в зацеплении с червячной шестерней, сидящей на валу разжимного кулака.

Торможение вызывается впуском воздуха через шланг в пространство между крышкой и диафрагмой. Диафрагма прогибается, перемещая шток и поворачивая рычаг разжимного кулака. В исходное положение диафрагма возвращается пружинами и тормозной камеры.

На задние колеса грузового автомобиля приходится большая часть массы, чем на передние, поэтому для увеличения тормозной силы тормозные камеры задних колес имеют больший диаметр, чем камеры передних колес.

На тяжелых автомобилях распространены поршневые колесные тормозные камеры, которые более надежны и долговечны.

Соединительная головка устанавливается на задней поперечине рамы и служит для соединения воздухопроводов между автомобилем и прицепом и между отдельными прицепами. Головка состоит из корпуса, резинового кольца, обратного клапана и крышки; последняя должна быть закрыта, если соединительная головка не соединена с головкой прицепа.

Разобщительный кран служит для отключения магистрали прицепа и устанавливается перед соединительной головкой. Кран открывают только после присоединения пневматической системы прицепа.

Кран отбора воздуха служит для накачивания шин и других целей, его устанавливают на воздушном баллоне.

Манометр позволяет проверять давление воздуха как в воздушных баллонах, так и в тормозных камерах системы пневматического привода. Для этого он имеет две стрелки и две шкалы. По нижней шкале проверяют давление в тормозных камерах, по верхней в воздушных баллонах.

Читать далее: Механический привод тормозов

Категория: - Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Принцип действия пневматических тормозов

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ

По принципу действия пневматические тормоза делятся на три основные группы:

  • неавтоматические прямодействующие;
  • автоматические непрямодействующне;
  • автоматические прямодействующие.

Неавтоматический прямодействующий тормоз применяется только для торможения локомотива и является вспомогательным.Компрессор 1 нагнетает в главный резервуар 2 сжатый воздух, который по питательной магистрали 3 поступает к крану машиниста 4.Кран машиниста условно изображен в виде переключательной пробки, в которой высверлен прямоугольный канал. При постановке ручки крана машиниста в положение отпуска III тормозная магистраль 5 с соединительными рукавами, концевыми кранами и тормозные цилиндры 6 сообщаются с атмосферой Ат. Рычажная передача 9 при этом удерживает башмаки с колодками 10 на определенном расстоянии от поверхности катания колес.

Прямодействующий неавтоматический тормоз

При переводе ручки крана в положение торможения I сжатый воздух из главного резервуара 2 по питательной магистрали 3 через кран машиниста 4, тормозную магистраль 5 поступает в цилиндр 6, передвигая поршень 7 со штоком 8 и связанную с ним рычажную передачу 9 и прижимая колодки к колесам. Перемещение ручки крана в положение перекрыши II приводит к отключению главного резервуара от магистрали 5 и цилиндра 6. Вся система остается в заторможенном состоянии, причем утечки воздуха из тормозного цилиндра не восполняются. Этот тормоз называется неавтоматическим потому, что при разрыве поезда (разъединении рукавов) торможения не происходит, сжатый воздух уходит из системы в атмосферу. Тормоз является прямодействующим и неистощимым, так как торможение происходит за счет подачи сжатого воздуха непосредственно из главного резервуара и имеется возможность восполнить утечки воздуха из цилиндров.

Автоматический непрямодействующий тормоз применяется на российских железных дорогах для пассажирских локомотивов и вагонов.

Автоматический непрямодействующий тормоз

По сравнению с первой схемой на каждом вагоне размещены два дополнительных прибора - воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Кран машиниста в положении зарядки и отпуска (оно теперь обозначено I) соединяет главные резервуары 2 и питательную магистраль 3 с тормозной магистралью 5, а из неё воздух поступает в воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Тормозной цилиндр 7 через канал в воздухораспределителе соединен с атмосферой. При торможении (рисунок б) кран машиниста соединяет тормозную магистраль с атмосферой. Слева от поршня воздухораспределителя падает давление, а справа на него действует давления воздуха запасного резервуара. Поршень сдвигается влево и увлекает за собой золотник, который разобщает тормозной цилиндр с атмосферой, но соединяет его с запасным резервуаром. ТЦ наполняется, тормозные колодки прижимаются к колесам. Тормоз является автоматическим, так как при любом падении давления в тормозной магистрали (открытии стоп-крана 9, разрыве магистрали - разъединении рукавов) происходит торможение без участия машиниста. Но в такой схеме тормоза нет прямодействия, поскольку во время торможения и при перекрыше главный резервуар не сообщается с тормозным цилиндром. Таким образом, этот тормоз является истощимым.

Автоматический п р я м о д е й с т в у ю щ и й тормоз применяется на всех грузовых локомотивах и вагонах, а также на пассажирском подвижном составе западноевропейских железных дорог.

Автоматический прямодействующий тормоз

На локомотиве установлены компрессор 1, главный резервуар 2, напорная (питательная) магистраль 3 и кран машиниста 4, имеющий устройство 5 для питания тормозной магистрали в положении перекрыши. Сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, заполняет главный резервуар и далее по питательной магистрали поступает к крану машиниста. Если ручка крана машиниста установлена в положение I зарядки и отпуска, то воздух подается в тормозную магистраль 6, которая проходит вдоль локомотива и сцепленных с ним вагонов. Соединение магистралей отдельных единиц подвижного состава осуществляется гибкими рукавами 7 с концевыми кранами 8. Из тормозной магистрали сжатый воздух через воздухораспределитель 12 поступает в запасный резервуар 11. В то лес время тормозной цилиндр 13 через воздухораспределитель сообщается с атмосферой Ат. Таким образом происходит зарядка тормоза до определенного зарядного давления. При постановке ручки крана машиниста в положение II торможения происходит выпуск воздуха из магистрали 6 в атмосферу. Падение давления в магистрали вызывает срабатывание воздухораспределителя, который сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром. По мере повышения давления в цилиндре его поршень со штоком перемещает рычажную передачу 14, в результате чего тормозные колодки прижимаются к колесам. Когда ручка крана машиниста находится в положении III перекрыши, колеса остаются заторможенными. Возможные утечки воздуха из тормозного цилиндра не вызывают падения давления и ослабления силы нажатия колодок, так как цилиндр питается сжатым воздухом из запасного резервуара III, который пополняется из магистрали через обратный питательпый клапан 10, встроенный в воздухораспределитель. В свою очередь тормозная магистраль связана с главным резервуаром 2 через питательное устройство 5 крана машиниста.Отпуск тормоза производится переводом ручки крана машиниста в I положение. При этом происходит наполнение сжатым воздухом тормозной магистрали и запасных резервуаров, а цилиндр 13 сообщается с атмосферой, как при зарядке. Такой тормоз называется автоматическим потому, что при понижении давления сжатого воздуха в магистрали из-за открытия крана экстренного торможения (стоп-крана) 9 или разрыве поезда (разъединении рукавов 7) происходит торможение независимо от действий машиниста. Тормоз является прямодействующим, поскольку в заторможенном состоянии в положении перекрыши происходит питание всей системы сжатым воздухом прямо из главного резервуара, а также и неистощимым, так как утечки воздуха из тормозных цилиндров постоянно восполняются.

Электропневматическими называются тормоза, управляемые при помощи электрического тока, а для создания тормозной силы используется   энергия сжатого воздуха. Электропневматический тормоз  прямодействующего типа с разрядкой и без разрядки тормозной магистрали применяется на пассажирских, электро- и дизель-поездах.В этом тормозе наполнение цилиндров при торможении и выпуск воздуха из них при отпуске осуществляется независимо от изменения давления в магистрали, т. е. аналогично прямодействующему пневматическому тормозу. Автоматичность тормоза обеспечивается наличием воздухораспределителя 9.

Электропневматический тормоз

Зарядка запасного резервуара 2 происходит через воздухораспределитель 9 из тормозной магистрали 10. При торможении контроллер крана машиниста 1 замыкает соответствующие контакты, и электрический ток воздействует на электромагнитные катушки вентилей 4 и 5. Якорь 6 закрывает атмосферное отверстие А, а якорь 3 сообщает запасной резервуар 2 через клапан 8 с тормозным цилиндром 7. Давление в тормозной магистрали 10 краном машиниста   1  не  понижается,   однако он имеет положение, при котором может происходить и разрядка магистрали в атмосферу. При отпуске тормоза в контроллере крана машиниста 1 размыкаются контакты, катушки тормозного вентиля 4 и вентиля перекрыши 5 обесточиваются и воздух из тормозного цилиндра 7 выпускается в атмосферу А. При перекрыше после ступени торможения вентиль 4 обесточивается, а вентиль 5 находится под напряжением, при этом якорь 3 отсоединяет запасный резервуар 2 от тормозного цилиндра 7 и давление в нем не повышается. В случае прекращения действия электрического управления тормозом воздухораспределитель 9 работает на пневматическом управлении, как показано на схеме непрямодействующего тормоза. Электропневматические тормоза обеспечивают плавное торможение поездов и более короткие тормозные пути, что повышает безопасное движение и управляемость тормозами. Электропневматический тормоз автоматического типа с двумя магистралями (питательной и тормозной) и с разрядкой тормозной магистрали при торможении применяется на некоторых дорогах   Западной   Европы   и   США. В этих тормозах торможение осуществляется разрядкой тормозной магистрали каждого вагона через электровентили в атмосферу, а отпуск — сообщением ее через другие электровентили с дополнительной питательной магистралью. Процессами изменения давления в тормозном цилиндре при торможении и отпуске управляет обычный воздухораспределитель, как и при автоматическом пневматическом тормозе.

По характеру действия различают пневматические тормоза нежесткие, полужесткие и жесткие.

  • Нежесткие тормоза — такие, которые работают нормально при любом зарядном давлении в магистрали. При медленном снижении давления в магистрали темпом 0,03— 0,04 МПа (0,3—0,4 кгс/см2) в 1 мин и менее такие тормоза в действие не приходят, а при темпе снижения 0,01 МПа (0,1 кгс/см2) в 1 с и более срабатывают на торможение. При повышении давления в магистрали после торможения на 0,02— 0,03 МПа (0,2—0,3 кгс/см2) происходит полный отпуск без ступеней.
  • Полужесткие тормоза отличаются от нежестких только тем, что для полного отпуска требуется восстановить первоначальное зарядное предтормозное давление в магистрали или на 0,01—0,02 МПа (0,1—0,2 кгс/см2) ниже зарядного. Этот тормоз обладает свойством не только ступенчатого торможения, но и ступенчатого отпуска (горный режим отпуска).
  • Жесткие тормоза — такие, которые работают только при определенном зарядном давлении в тормозной магистрали. Эти тормоза приходят в действие при любом темпе снижения давления в магистрали и на любую величину и остаются заторможенными до тех пор, пока в магистрали сохраняется давление ниже установленного зарядного.

На железных дорогах России и СНГ тормоза жесткого типа применяют в грузовом подвижном составе, эксплуатирующемся на небольших участках, имеющих особо крутые уклоны (0,045 и более). Такие тормоза применяются с переключающим устройством, которое на равнинном профиле пути придаст тормозу свойства нежесткого, на горном профиле — полужесткого.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего тормоза и ЭПТ

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242. С анимацией и дикторским сопровождением

pomogala.info

Назначение и общее устройство пневматического привода тормозов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобили Камаз Урал

Назначение и общее устройство пневматического привода тормозов

Пневматический привод предназначен для управления впуском и выпуском сжатого воздуха, приводящего в действие тормозные механизмы. Он применяется на автомобилях и автопоездах средней, большой и особо большой грузоподъемности, так как использование энергии двигателя, аккумулированной в давлении сжатого воздуха, позволяет существенно облегчить труд водителя. Мускульная энергия последнего затрачивается лишь на процесс управления впуском и выпуском сжатого воздуха. Другими преимуществами пневматического привода являются: точность слежения, обеспечивающего пропорциональность интенсивности торможения (замедления) величине усилия, приложенного к тормозной педали; возможность управления тормозами прииепа на обеспечение желаемой разницы между режимами торможения прицепа и тягача. Однако по сравнению с гидравлическим пневматический привод конструктивно сложнее и дороже, обладает меньшим (в 10—15 раз) быстродействием, имеет большую массу и габариты.

Использование энергии сжатого воздуха возможно только при включении в привод приборов со следящим действием, которые позволяют воспроизводить (отслеживать) закономерность изменения давления в исполнительных механизмах в зависимости от усилия, приложенного к органу управления. От величины давления в исполнительных механизмах зависят усилия, приводящие в действие тормозные механизмы.

Источником энергии сжатого воздуха является компрессор. Приборами следящего действия — диафрагменные или поршневые тормозные краны. Исполнительными механизмами — поршневые цилиндры или диафрагменные камеры.

Тормозные краны регулируют передачу энергии от источника к тормозным камерам или цилиндрам. По принципу работы они подразделяются на краны прямого и обратного действия. Тормозные краны прямого действия пропускают сжатый воздух из воздушных баллонов в тормозные камеры, увеличивая давление в них. Тормозные краны обратного действия выпускают сжатый воздух из тормозных камер, снижая давление в них.

В зависимости от принципа взаимосвязи с прицепами пневматический привод может быть одно- и двухпроводным. Применительно к отечественному автотранспорту стандартизован однопроводный привод.

При однопроводном приводе соединение тормозной системы тягача с тормозной системой прицепа (полуприцепа) осуществляется одним гибким трубопроводом, который используется как в качестве питающего (зарядка баллонов прицепа сжатым воздухом), так и в качестве магистрали управления интенсивностью торможения прицепа.

Двухпроводный привод имеет два гибких шланга, соединяющих тормозные системы тягача и прицепа. По одному из шлангов непрерывно подзаряжаются сжатым воздухом воздушные баллоны, по прицепа осуществляется управление интенсивностью торможения

В работе магистралей управления однонроводного и двухпроводного приводов имеются принципиальные отличия. При одно-и шлангов, соединяющих эти аппараты, и трубопровода от нижней секции тормозного крана к нижней секции клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.

Контур привода тормозов колес задней тележки рабочей тормозной системы и прицепа состоит из части тройного защитного клапана, воздушного баллона емкостью 40 л, верхней секции двухсекционного тормозного крана, автоматического регулятора торможения, четырех тормозных камер, клапана контрольного вывода, трубопроводов и шлангов, соединяющих эти аппараты, и трубопровода от верхней секции тормозного крана к верхней секции клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.

Контур привода тормозов стояночной и запасной систем и прицепа, а также питания комбинированного привода тормозов прицепа (полуприцепа) состоит из части двойного защитного клапана, двух воздушных баллонов общей емкостью 40 л, клапана контрольного вывода, ручного тормозного крана, ускорительного клапана, части двухмагистрального перепускного клапана, четырех пружинных энергоаккумуляторов, трубопроводов и шлангов между аппаратами, трубопровода от ручного тормозного крана к средней секции клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом и трубопровода от воздушного баллона к одинарному защитному клапану для питания привода тормозов прицепа.

Контур привода заслонок моторного тормоза-замедлителя вспомогательной тормозной системы и питания потребителей состоит из части двойного защитного клапана, воздушного баллона емкостью 40 л, клапана контрольного вывода, пневматического крана, двух цилиндров привода заслонок моторного тормоза-замедлителя, цилиндра привода выключения подачи топлива, трубопроводов и шлангов между аппаратами.

От контура привода вспомогательной тормозной системы сжатый воздух поступает к дополнительным (нетормозным) потребителям: стеклоочистителям, пневмосигналу, пневмогидравлическому усилителю сцепления, управлению агрегатами трансмиссии и пр.

Контур привода системы аварийного растормаживания тормозов стояночной тормозной системы состоит из части тройного защитного клапана, пневматического крана, части двухмагистрального перепускного клапана, трубопроводов и шлангов, соединяющих аппараты.

Питание привода системы аварийного растормаживания тормозов стояночной тормозной системы осуществляется из воздушных баллонов контуров рабочей тормозной системы.

Питание привода тормозов прицепа осуществляется из воздушного баллона контура привода стояночной и запасной тормозных систем.

Читать далее: Устройство и работа приборов системы питания пневматического привода тормозов сжатым воздухом

Категория: - Автомобили Камаз Урал

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Пневматический усилитель тормозов

    1. Гидропневматический привод тормозов

На автомобиле Урал 5557 установлен двухконтурный смешанный (пневмогидравлический) привод с комбинированным приводом прицепа и с дополнительными тормозными аппаратами.

Привод обеспечивает возможность присоединения тормозных систем прицепных автотранспортных средств, имеющих однопроводной или двухпроводный тормозные приводы. Принципиальная схема привода тормозов показана на рис. 2.1.

Рис. 2.1 Схема привода рабочих тормозов и комбинированного привода тормозов прицепа: 1-маиометр двух стрелочный; 2-клапан буксирный; 3,9,27-баллоны воздушные; 4-регулятор давления; 5-клапан защитный тройной; 6-кран отключения тормозов прицепа пневматический; 7-клапан защитный одинарный; 8-датчики падения давления; 10-кран управления стояночным тормозом прицепа; 11-цилиндр пневматический отключения подачи топлива; 12-цилиндр пневматический закрытия заслонки выхлопного патрубка; 13-клапаи двухмагистральный; 14-клаиан защитный; 15-клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом; 16,17-головки соединительные автоматические; 18-головка соединительная типа «А»; 19-клапан управления тормозами, прицепа с однопроводным приводом; 20-регулятор тормозных сил; 21-датчики включения сигнала торможения; 22-датчики неисправности тормозов; 23-цилиндры колесные; 24-усилитель тормозов пневматический; 25-клапаны контрольного вывода; 26-краны слива конденсата; 28-кран тормозной; 29-компрессор.

Компрессор 29 подает сжатый воздух через регулятор давления 4 к блоку защитных клапанов. Блок состоит из тройного 5 и одинарного 7 защитных клапанов, которые распределяют и заполняют воздушные баллоны 3, 9 и 27 независимых контуров:

  • привода тормозных механизмов передних колес;

  • привода тормозных механизмов средних и задних колес;

  • комбинированного привода тормозных механизмов колес прицепа.

Первый основной контур состоит из воздушного баллона 3, верхней секции тормозного крана 28, пневматического усилителя 24 и колесных цилиндров 23, а второй основной контур — из воздушного баллона 27, нижней секции тормозного крана 28, регулятора тормозных сил 20, пневматического усилителя 24, колесных цилиндров 23.

Третий контур состоит из воздушного баллона 9, клапанов управления тормозами прицепа: 19 — с однопроводным приводом и 15 — с двухпроводным приводом, соединительной головки 18 типа «А» для подключения прицепов с однопроводным приводом, автоматических соединительных головок 16, 17 для подключения прицепов с двухпроводным приводом тормозов.

Из воздушных баллонов 3, 27 через тройной защитный клапан 5 производится отбор воздуха для приведения в действие стеклоочистителей, воздушного сигнала, пневматического усилителя привода сцепления и других потребителей.

При необходимости контроля давления воздуха в каждом контуре установлены клапаны контрольного вывода 25, к которым можно подсоединить переносной манометр.

2.2 Пневматический усилитель тормозов

Пневматические усилители тормозов с главными тормозными цилиндрами установлены под кабиной: первый — на левом лонжероне, второй — на кронштейне бензобака, При нажатии на тормозную педаль открывается клапан в тормозном кране и воздух поступает по трубопроводу под поршни 8 и 12 (рис. 2.2) пневматического усилителя.

Под давлением воздуха шток с поршнями перемещается и через толкатель действует на поршень 16 главного тормозного цилиндра, который вытесняет жидкость в тормозную магистраль.

При оттормаживании воздух из пневматического усилителя через тормозной кран выходит в атмосферу. Поршни главного тормозного цилиндра и пневматического усилителя под действием пружин возвращаются в исходное положение.

При нарушении герметичности пневмоусилителей замените изношенные или поврежденные манжеты. При сборке пневмоусилителей, во избежание деформации крышек, не затягивайте гайки стяжек 9 моментом более-8-12 Н.м (0,8-1,2 кгс.м). Герметичность пневмоусилителей проверяйте под давлением воздуха 600-700 кПа (6-7 кгс/см2), подводя его через штуцер пневмоусилителя.

Рис. 2.2 Усилитель пневматический с главным тормозным цилиндром: 1-клапан перепускной; 2-бачок для тормозной жидкости; 3,5-пневмоцилиндры; 4-проставка; 6-шток; 7,10,1 1,1 3,1 7-манжеты; 8,12,16-поршни; 9-стяжка; 14-включатель сигнализатора неисправности тормозов; 15-цилиндр тормозной главный; 18-клапан обратный; а-радиальное отверстие; b-от тормозного крана; c-b тормозную систем.

Установка пневматических усилителей с главными тормозными цилиндрами.

Рис.2.3

номер

наименование

кол-во

375-3506002

Муфта соединительная

2

51-3506012

Болт соединительный

2

51-3506013

Прокладка

4

4320-3510010

Усилитель пневматический передний с главным тормозным цилиндром

1

4320-3510011

Усилитель пневматический задний с главным тормозным цилиндром

1

377-3510071

Трубка воздушного фильтра

1

377-3510073

Крышка воздушного фильтра

1

377-3510074

Корпус воздушного фильтра

1

375-4245043-10

Шланг

2

375-4245055-10

Трубка от 1-го пневмоусилителя ко 2-му в сборе

1

200320-П29

Болт М10-6gХ55

1

200367-П29

Болт М10-6gХ45

1

201501-П29

Болт М10-6gХ35

1

201537-П29

Болт М12-6gХ22

1

201543-П29

Болт М12-6gХ38

2

220077-П29

Винт М5-6gХ10

1

250512-П29

Гайка М10-6Н

2

250514-П29

Гайка М12-6Н

4

252006-П29

Шайба 10

1

252045-П29

Шайба 12

2

252133-П2

Шайба 5Т

1

252136-П2

Шайба 10.ОТ

2

252137-П2

Шайба 12.ОТ

4

studfiles.net

Назначение тормоза подвижного состава и способы торможения

Тормозом называется устройство на подвижном составе, при помощи которого создается искусственное сопротивление движению, в результате чего происходит снижение скорости или остановка поезда. Тормозной путь – расстояние, проходимое поездом за время от момента перевода ручки крана машиниста или крана экстренного торможения в тормозное положение до полной остановки. Тормоза классифицируются по способам создания тормозной силы и свойствам управляющей части. По способам создания тормозной силы различают фрикционные и динамические тормоза. По свойствам управляющей части различают тормоза автоматические и неавтоматические.

На подвижном составе железных дорог РФ применяется пять типов тормозов:

  1. Стояночные (ручные) – ими оборудованы локомотивы, пассажирские вагоны и около 15% грузовых вагонов;
  2. Пневматические – ими оснащен весь подвижной состав с использованием сжатого воздуха;
  3. Электропневматические – ими оборудованы пассажирские локомотивы и вагоны, электропоезда и дизельные поезда;
  4. Электрические (динамические или реверсивные) – ими оборудованы отдельные серии локомотивов и электропоездов;
  5. Магнитно-рельсовые – ими оборудованы высокоскоростные поезда. Применяются как дополнительные к ЭПТ и электрическим.

Стояночные, пневматические и электропневматические тормоза относятся к разряду фрикционных тормозов, у которых сила трения создается непосредственно на поверхности колеса либо на специальных дисках, жестко связанных с колесными парами. 

Основным тормозом на подвижном составе является пневматический. Каждый тип тормоза в свою очередь делится на группы, подгруппы и по назначению – пассажирские, грузовые и высокоскоростные.

Пневматические тормоза

Пневматические тормоза имеют однопроводную магистраль (воздухопровод), проложенную вдоль каждого локомотива и вагона для дистанционного управления воздухораспределителями с целью зарядки запасных резервуаров, наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом при торможении и сообщения их с атмосферой при отпуске. Применяемые на подвижном составе пневматические тормоза разделяются на автоматические и неавтоматические, а также на пассажирские (с быстрыми тормозными процессами) на грузовые (с замедленными процессами). Автоматическими называются тормоза, которые при разрыве поезда или тормозной магистрали, а также при открытии стоп-крана из любого вагона автоматически приходят в действие вследствие снижения давления воздуха в магистрали (при повышении давления происходит отпуск тормозов).

Неавтоматические тормоза, наоборот, приходят в действие при повышении давления в трубопроводе, а при выпуске воздуха происходит отпуск тормоза.

Работа автоматических тормозов разделяется на следующие процессы:

  • Зарядка – воздухопровод (магистраль) и запасный резервуар под каждой единицей подвижного состава заполняются сжатым воздухом;
  • Торможение – производится снижением давления воздуха в магистрали вагона или всего поезда для приведения в действие воздухораспределителя и воздух из запасного резервуара поступает в тормозной цилиндр, где энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую, приводя в действие тормозную рычажную передачу, которая прижимает колодки к колесам;
  • Перекрыша – после произведенного торможения давление в магистрали и тормозном цилиндре не изменяется;
  • Отпуск – давление в магистрали повышается, вследствие чего воздухораспределитель выпускает воздух из тормозных цилиндров в атмосферу, одновременно производится подзарядка запасного резервуара путем сообщения его с тормозной магистралью.

Пневматический тормоз, применяемый на железнодорожном подвижном составе по принципу действия можно разделить на 3 группы:

  1. Прямодействующий неавтоматический;
  2. Непрямодействующий автоматический;
  3. Прямодействующий автоматический.

Прямодействующий неавтоматический тормоз называется потому, что в процессе торможения тормозные цилиндры сообщаются с источником питания, и при разрыве поезда, разъединении соединительных рукавов он не приходит в действие. Если в тормозных цилиндрах в этот момент был сжатый воздух, то он немедленно выйдет и произойдет оттормаживание. Кроме того, этот тормоз является неистощимым, так как при помощи крана машиниста всегда можно повысить давление в цилиндрах, которое понизилось из-за утечек воздуха.

Непрямодействующий автоматический тормоз отличается от неавтоматического прямодействующего тем, что на каждой единице подвижного состава между тормозной магистралью и тормозным цилиндром устанавливается воздухораспределитель, соединенный с запасным резервуаром, который содержит запас сжатого воздуха. По этой схеме оборудуются все пассажирские вагоны с воздухораспределителем усл. номер № 292. Тормоз называется непрямодействующим потому, что в процессе торможения тормозные цилиндры не сообщаются с источником питания (главными резервуарами). При длительном торможении вследствие невозможности пополнения воздухом запасных резервуаров через магистраль, давление воздуха в тормозных цилиндрах и запасных резервуарах уменьшается и потому тормоз является истощимым.

Прямодействующий автоматический тормоз состоит из тех же составных частей, что и непрямодействующий. По такой схеме выполнены тормоза грузовых вагонов с воздухораспределителями усл. номер №483. Благодаря особому устройству крана машиниста и воздухораспределителя автоматически поддерживается давление в тормозной магистрали и можно регулировать тормозную силу в поезде в сторону увеличения и уменьшения в нужных пределах. Если в процессе торможения давление в тормозных цилиндрах снизится вследствие утечек, то оно быстро восстановится за счет поступления сжатого воздуха из запасных резервуаров. В этом случае, когда расход воздуха из запасного резервуара будет настолько велик, что давление в нем станет меньше чем в магистрали, откроется питательный обратный клапан и воздух из магистрали поступит в запасный резервуар и далее в тормозной цилиндр. Тормозная магистраль в свою очередь автоматически пополнится через кран машиниста из главного резервуара. Таким образом, давление в тормозном цилиндре может поддерживаться в течение длительного времени. Этим автоматически прямодействующий тормоз отличается от автоматического непрямодействующего.

    rail.uzdk.ru

    ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

    По принципу действия пневматические тормоза делятся на три основные группы:

    • неавтоматические прямодействующие;
    • автоматические непрямодействующие;
    • автоматические прямодействующие.

    Неавтоматический прямодействующий тормоз применяется только для торможения локомотива и является вспомогательным.Компрессор 1 нагнетает в главный резервуар 2 сжатый воздух, который по питательной магистрали 3 поступает к крану машиниста 4.Кран машиниста условно изображен в виде переключательной пробки, в которой высверлен прямоугольный канал. При постановке ручки крана машиниста в положение отпуска III тормозная магистраль 5 с соединительными рукавами, концевыми кранами и тормозные цилиндры 6сообщаются с атмосферой Ат. Рычажная передача 9 при этом удерживает башмаки с колодками 10 на определенном расстоянии … от поверхности катания колес.

    Прямодействующий неавтоматический тормоз

    При переводе ручки крана в положение торможения I сжатый воздух из главного резервуара 2 по питательной магистрали 3 через кран машиниста 4, тормозную магистраль 5 поступает в цилиндр 6, передвигая поршень 7 со штоком 8 и связанную с ним рычажную передачу 9 и прижимая колодки к колесам.Перемещение ручки крана в положение перекрыши II приводит к отключению главного резервуара от магистрали 5 и цилиндра 6. Вся система остается в заторможенном состоянии, причем утечки воздуха из тормозного цилиндра не восполняются.Этот тормоз называется неавтоматическим потому, что при разрыве поезда (разъединении рукавов) торможения не происходит, сжатый воздух уходит из системы в атмосферу. Тормоз является прямодействующим и неистощимым, так как торможение происходит за счет подачи сжатого воздуха непосредственно из главного резервуара и имеется возможность восполнить утечки воздуха из цилиндров.

    Автоматический непрямодействующий тормоз применяется на российских железных дорогах для пассажирских локомотивов и вагонов.

    Автоматический непрямодействующий тормоз

    По сравнению с первой схемой на каждом вагоне размещены два дополнительных прибора — воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Кран машиниста в положении зарядки и отпуска (оно теперь обозначено I) соединяет главные резервуары 2 и питательную магистраль 3 с тормозной магистралью 5, а из неё воздух поступает в воздухораспределитель 6 и запасной резервуар 8. Тормозной цилиндр 7 через канал в воздухораспределителе соединен с атмосферой. При торможении(рисунок б) кран машиниста соединяет тормозную магистраль с атмосферой. Слева от поршня воздухораспределителя падает давление, а справа на него действует давления воздуха запасного резервуара. Поршень сдвигается влево и увлекает за собой золотник, который разобщает тормозной цилиндр с атмосферой, но соединяет его с запасным резервуаром. ТЦ наполняется, тормозные колодки прижимаются к колесам. Тормоз является автоматическим, так как при любом падении давления в тормозной магистрали(открытии стоп-крана 9, разрыве магистрали — разъединении рукавов) происходит торможение без участия машиниста. Но в такой схеме тормоза нет прямодействия, поскольку во время торможения и при перекрыше главный резервуар не сообщается с тормозным цилиндром. Таким образом, этот тормоз является истощимым.

    Автоматический п р я м о д е й с т в у ю щ и й тормоз применяется на всех грузовых локомотивах и вагонах, а также на пассажирском подвижном составе западноевропейских железных дорог.

    Автоматический прямодействующий тормоз

    На локомотиве установлены компрессор 1, главный резервуар 2, напорная (питательная) магистраль 3 и кран машиниста 4, имеющий устройство 5 для питания тормозной магистрали в положении перекрыши. Сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, заполняет главный резервуар и далее по питательной магистрали поступает к крану машиниста.Если ручка крана машиниста установлена в положение I зарядки и отпуска, то воздух подается в тормозную магистраль 6, которая проходит вдоль локомотива и сцепленных с ним вагонов. Соединение магистралей отдельных единиц подвижного состава осуществляется гибкими рукавами 7 с концевыми кранами 8. Из тормозной магистрали сжатый воздух через воздухораспределитель 12 поступает в запасный резервуар 11. В то лес время тормозной цилиндр 13 через воздухораспределитель сообщается с атмосферой Ат. Таким образом происходит зарядка тормоза до определенного зарядного давления.При постановке ручки крана машиниста вположение II торможения происходит выпуск воздуха из магистрали 6 в атмосферу. Падение давления в магистрали вызывает срабатывание воздухораспределителя, который сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром. По мере повышения давления в цилиндре его поршень со штоком перемещает рычажную передачу 14, в результате чего тормозные колодки прижимаются к колесам.Когда ручка крана машиниста находится вположении III перекрыши, колеса остаются заторможенными. Возможные утечки воздуха из тормозного цилиндра не вызывают падения давления и ослабления силы нажатия колодок, так как цилиндр питается сжатым воздухом из запасного резервуара III, который пополняется из магистрали через обратный питательпый клапан 10,встроенный в воздухораспределитель. В свою очередь тормозная магистраль связана с главным резервуаром 2 через питательное устройство 5 крана машиниста.Отпуск тормоза производится переводом ручки крана машиниста в I положение. При этом происходит наполнение сжатым воздухом тормозной магистрали и запасных резервуаров, а цилиндр 13 сообщается с атмосферой, как при зарядке.Такой тормоз называется автоматическим потому, что при понижении давления сжатого воздуха в магистрали из-за открытия крана экстренного торможения (стоп-крана) 9 или разрыве поезда (разъединении рукавов 7) происходит торможение независимо от действий машиниста. Тормоз является прямодействующим, поскольку в заторможенном состоянии в положении перекрыши происходит питание всей системы сжатым воздухом прямо из главного резервуара, а также и неистощимым, так как утечки воздуха из тормозных цилиндров постоянно восполняются.

    Электропневматическиминазываются тормоза, управляемые при помощи электрического тока, а для создания тормозной силы используется энергия сжатого воздуха.Электропневматический тормоз прямодействующего типа с разрядкой и без разрядки тормозной магистрали применяется на пассажирских, электро- и дизель-поездах.В этом тормозе наполнение цилиндров при торможении и выпуск воздуха из них при отпуске осуществляется независимо от изменения давления в магистрали, т. е. аналогично прямодействующему пневматическому тормозу. Автоматичность тормоза обеспечивается наличием воздухораспределителя 9.

     

    refac.ru


    Смотрите также