CC BY
50
УДК 62-8 + 629.113-59
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТОРМОЗНОЙ ПРИВОД ДЛЯ САМОХОДНОЙ ПЛАТФОРМЫ С СЕМЬЮ ОСЯМИ
С.Ю. Копылов
Рассмотрен пневматический тормозной привод для самоходной платформы с семью осями. Выявлены основные преимущества и недостатки применения данного привода, приведены его состав и принципиальная схема.
Ключевые слова: пневматика, тормозной привод, самоходная платформа.
Тормозным приводом называется совокупность устройств, осуществляющих связь педали или рычага управления с тормозными механизмами [2]. Тормозной привод необходим для управления тормозными механизмами, т. е. для их включения, выключения и изменения режима работы. В настоящее время в тормозных системах применяются механический, гидравлический, пневматический, электрический и смешанный типы приводов. К смешанным относят пневмогид -равлический, электропневматический, электрогидравлический. Все приводы имеют свои преимущества и недостатки и поэтому применяются в различных тормозных системах на разных типах автотранспортных средств.
На грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, автопоездах и автобусах применяется пневматический тормозной привод. Этот привод облегчает управление автомобилем, более эффективен по сравнению с другими приводами и обеспечивает использование сжатого воздуха на автомобиле для различных целей (накачивание и поддержание давления в шинах, включение межосевых и межколесных блокировок, питание пневмогидроусилителя привода сцепления и др.) [1].
Пневматический тормозной привод включает в себя следующие приборы:
• питающие - компрессор, ресиверы (воздушные баллоны);
• управляющие - тормозные краны, клапаны управления тормозными механизмами прицепа и полуприцепа;
• исполнительные - тормозные камеры, тормозные цилиндры;
• регулирующие - регулятор давления компрессора, регулятор тормозных сил;
• улучшающие эксплуатационные качества и надежность - влагомаслоотделители, защитные, ускоряющие клапаны;
• сигнальные - сигнализаторы различного типа [2].
В тормозной системе автомобиля с пневмоприводом тормозные механизмы приводятся в действие энергией сжатого воздуха, а водитель только воздействует на управляющие (воздухораспределительные) приборы.
Рассмотрим далее состав пневматического тормозного привода для самоходной платформы с семью осями.
Самоходные платформы ПС7.2 (семиосная двухмоторная), ПС6.2 (шестиосная двухмоторная), ПС6 (шестиосная одномоторная) производятся компанией ООО «Техномаш» (г. Миасс). Предназначены для транспортировки и привода нефтяного оборудования для бурения скважин в условиях Севера. Для обеспечения высокой грузоподъемности на платформах используются мосты финского производства компании Sisu Axles. Автор статьи является разработчиком конструкторской документации данного привода.
Так как платформы предназначены для работы в условиях Севера, основным преимуществом данного пневматического привода является применение в блоке подготовки воздуха насоса для предохранения от замерзания (насос Wabco). Насос осуществляет автоматический впрыск антифриза в тормозную систему для защиты от обледенения трубопроводов.
К недостаткам данной системы относится применение медных трубопроводов и их соединений. Такое соединение требует дополнительной протяжки и обеспечивает более низкую герметичность по сравнению с цанговым соединением (Camozzi).
Пневматический тормозной привод имеет два рабочих тормозных контура, один контур для стояночной тормозной системы и один контур для нетормозных потребителей. Исполнительными приборами на передней тележке являются тормозные камеры тип 30 (две камеры на мост), на задней тележке тормозные камеры с энергоаккумулятором тип 30/30 (две камеры на мост).
К питающим приборам относится компрессор, входящий в комплект поставки двигателя Caterpillar C15 и ресиверы (воздушные баллоны), по одному на каждый контур тормозной системы. Объем воздуха, подаваемого компрессором тормозного пневмопривода, составляет 200 л/мин.
Определим расчетный объем воздушных баллонов для рабочих тормозных контуров и контура стояночного тормоза по формуле [2]:
Vв.Б = 25(14^ + 8V2), где V1 - объем тормозной камеры, V2 - объем энергоаккумулятора стояночного тормоза.
Объем ресиверов должен быть в 20-25 раз больше объема исполнительных приборов. Общий, расчетный объем ресиверов составляет 550 л, из которых на рабочие тормозные контуры приходится 350 литров и на контур стояночного тормоза - 200 л.
Управляющими приборами являются тормозной кран и кран стояночного тормоза, входящие в комплект поставки кабины «КамАЗ».
Регулирующим прибором является регулятор давления компрессора двигателя «CAT C15», с ограничением по давлению в 0,9 МПа.
Для приборов, улучшающих эксплуатационные качества и надежность конструкцией платформы, обеспечено свободное пространство для размещения блока подготовки воздуха. Состав блока подготовки представлен на рис. 1.
Платформа самоходная оборудована кабиной «КамАЗ», имеющей сигнализаторы давления в контурах тормозной системы, в контуре стояночного тормоза и в контуре нетормозных потребителей. Также на платформе предусмотрено место для установки задних тормозных фонарей. Эти элементы относятся к сигнальным приборам.
Рис. 1. Блок подготовки воздуха
На рис. 2 представлена принципиальная схема пневматического привода тормозов для семиосной самоходной платформы, состоящая из следующих элементов:
К - компрессор;
МД - манометр двухстрелочный;
РА - ресивер адсорбера;
БПВ - блок подготовки воздуха;
РТ1К - ресивер тормозов первого контура;
Краткие сообщения
РТ2К - ресивер тормозов второго контура;
РСТ - ресивер стояночного тормоза;
РНТ - ресивер не тормозных потребителей;
КАМ - камера тормозная;
КТЭ - камера тормозная с пружинным энергоаккумулятором; КУРТ - клапан ускорительный рабочего тормоза;
ККВ - клапан контрольного вывода;
КУСТ - клапан ускорительный стояночного тормоза;
КСТ - кран стояночного тормоза;
КО - клапан обратный;
КТ - кран тормозной двухсекционный;
ПГУ - пневмогидроусилитель сцепления;
Т - тройник;
А1 - питающая магистраль первого контура;
А2 - питающая магистраль второго контура;
В1 - управляющая магистраль первого контура;
В2 - управляющая магистраль второго контура;
С - магистраль стояночного тормоза.
2 мост 3 мост 4 мост 5 мост 6 мост 7 мост
Рис. 2. Схема пневматического привода тормозов
Описание работы пневматического привода тормозов: компрессор (К) нагнетает воздух в блок подготовки (БПВ), где происходит фильтрация воздуха от жидкости при помощи влагомас-лоотделителя и баллона адсорбера. Далее воздух поступает в четырехконтурный клапан, из которого распределяется по ресиверам (РТ1К, РТ2К, РСТ, РНТ). Принцип действия четырехконтурного клапана заключается в последовательном заполнении ресиверов воздухом, начиная с ресиверов тормозов первого и второго контура (до давления воздуха в 0,4 МПа), далее ресивер стояночного тормоза (до давления в 0,5 МПа), затем ресивер нетормозных потребителей. После того, как система полностью заполниться воздухом давлением в 0,8 МПа индикаторы, расположенные в кабине должны потухнуть. После этого можно начинать движение. Принцип действия тормозных контуров заключается в следующем. От ресивера отходит две магистрали: управляющая и питающая. Управляющая магистраль (обычно меньшего диаметра сечения) проходит через механизм включения (тормозной кран, кран стояночного тормоза) и заканчивается подключени-
ем к ускорительному клапану (КУСТ, КУРТ). Питающая магистраль напрямую соединена с ускорительным клапаном (КУСТ, КУРТ) и далее имеет разветвления на тормозные камеры мостов. Водитель, нажимая на тормозной кран (КР) или кран стояночного тормоза (КСТ), открывает подачу воздуха управляющей магистрали к ускорительному клапану, далее срабатывает ускорительный клапан, открывая подачу воздуха питающей магистрали к тормозным камерам (КАМ) (либо в случае со стояночным тормозом открывая подачу воздуха из тормозных камер). Тормозная камера (КАМ), в свою очередь, наполняясь воздухом, передвигает шток, соединенный с разжимным кулаком тормозного механизма. Разжимной кулак, поворачиваясь под действием штока тормозной камеры, раздвигает колодки тормозного механизма, тем самым осуществляя затормаживание платформы. В кабине платформы установлен двухстрелочный манометр (МД), показывающий давление в первом и втором тормозных контурах. Также система оборудована клапанами контрольного вывода (ККВ) для контроля давления в контурах и подключения к пневмосистеме внешнего источника (компрессора) для обеспечения работоспособности системы при буксировке платформы.
Современные автомобили оборудуются несколькими тормозными системами, имеющими различное назначение. Значение тормозной системы в управляемости автомобиля будет рассмотрено в следующей статье.
Литература
1. Аксенов, П.В. Многоосные автомобили /П.В. Аксенов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1989. - 280 с
2. Вахламов, В.К. Конструкция, расчет и эксплуатационные свойства автомобилей /В.К. Вах-ламов. - М. : Издат. центр «Академия», 2007. - 560 с.
Копылов Семен Юрьевич. Аспирант кафедры «Автомобили», Южно-Уральский государственный университет, филиал (г. Миасс). Тел. +7-951-463-74-08; samens@mail.ru.
Bulletin of the South Ural State University Series “Mechanical Engineering Industry” _____________________________________________________2013, vol. 13, no. 2, pp. 140-143
PNEUMATIC BRAKE DRIVE FOR THE SELF-PROPELLED PLATFORM WITH SEVEN AXES
S.Yu. Kopylov, South Ural State University, branch of Miass, Russian Federation, samens@mail.ru
The pneumatic brake drive for a self-propelled platform with seven axes is considered. The main advantages and shortcomings of application of this drive, structure and the schematic diagram are revealed.
Keywords: pneumatic, brake drive, self-propelled platform.
Поступила в редакцию 1 марта 2013 г.
