CC BY
27
УДК 623.438
В.Г. Задворнов,V.G. Zadvornov А.В. Гасан, A.V. Gasan Р.В. Гавриш, R.V. Gavrish Д.В Погодаев, D.V. Pogodaev
Омский автобронетанковый инженерный институт, г. Омск, Россия Omsk autoarmoured engineering institute, Omsk, Russia
МОДЕРНИЗАЦИЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА «УАЗ» MODERNIZATION OF BRAKE SYSTEM CARS OF UAZ FAMILY
В статье рассмотрен вопрос модернизации тормозной системы автомобилей системы «УАЗ». Выполнен анализ тормозных механизмов, используемых в настоящее время, выявлены недостатки. Рассмотрен вопрос использования дисковых тормозных механизмов.
In article is considered question to modernizations of the brake system of the cars of the system "UAZ". The Executed analysis brake mechanism, used at present, is revealed defect. The Considered question of the use disc brake mechanism.
Ключевые слова: тормозной механизм, тормозные накладки, уравновешенность, ступица колеса
Keywords: brake mechanism, brake brackets, even temper, hub travell about
Тормозные механизмы воспринимают усилие, создаваемое исполнительными органами тормозного привода, и преобразуют его в тормозной момент, приложенный к колесу и создающий искусственное сопротивление его вращению, а, следовательно, и движению автомобиля.
Современный тормозной механизм представляет собой фрикционное устройство, в котором искусственное сопротивление движению, связанное с колесом вращающегося элемента (ротора), создается за счет регулируемого трения его об элементы, базирующиеся на шасси автомобиля и входящие в статор тормоза. Статор тормоза передает при этом реактивный момент на шасси автомобиля.
К фрикционным тормозным механизмам предъявляются следующие требования [1]:
- иметь гарантируемую прочность всех деталей;
- обеспечивать создание требуемого тормозного момента, как на переднем, так и на заднем ходу (высокая эффективность, реверсивность);
- иметь высокую стабильность действия и уравновешенность;
- иметь большую энергоемкость на единицу массы;
- не допускать самозатягивание при перемещениях колеса (вертикальных и угловых);
- иметь хорошую термостойкость материалов трущихся пар и хороший отвод тепла;
- высокая износостойкость трущихся поверхностей;
- малая трудоемкость и удобство осмотра тормозных механизмов, их регулировки и замены деталей;
- исключать появление при торможении органолептических явлений (шум, скрип, загрязнение окружающей среды).
На задних колесах автомобиля УАЗ-3151 установлен тормозной механизм барабанный, колодочный, с равными приводными силами и односторонним расположением опор, схема и статическая характеристика которого представлены на рис. 1.
Конструкция тормозного механизма имеет гарантируемую прочность за счет применения материалов с высокими прочностными характеристиками и большой величины коэффициента запаса прочности. Тормозной механизм - реверсивный. Тормозной момент механизма имеет достаточно большую энергоемкость на единицу массы за счет большой площади тормозных накладок. Тормозной механизм не склонен к самозатягиванию при перемещении колес в вертикальной плоскости и угловых перемещениях, так как между накладками и тормозным барабаном имеется зазор, обеспечиваемый стяжной пружиной [2].
01 02 03 ОА ц 1
Рис. 1. Схема тормозного механизма с равными приводными силами и односторонним расположением опор и его статическая характеристика
Статическая характеристика тормозного механизма, как видно из рисунка 1, не линейна, что свидетельствует о недостаточной стабильности этого тормозного механизма. В результате неуравновешенности тормозного механизма при торможении на подшипники ступицы колеса действует дополнительная нагрузка. Имеет хорошую термостойкость материалов трущихся пар, но отвод тепла затруднен из-за герметичности механизма. Тормозной механизм обладает недостаточно высокой износостойкостью трущихся поверхностей. Тормозной механизм защищен от попадания воды, масла, абразивных частиц, так как герметичен, но имеет место повышенный нагрев трущихся поверхностей, следовательно, наблюдается повышенный износ фрикционных накладок и уменьшение коэффициента трения. Тормозной механизм обладает сложной конструкцией и требует большой трудоемкости при его техническом обслуживании и ремонте.
Требования экологической безопасности выполняются не в полной мере, так как накладки содержат волокна асбеста, являющегося канцерогенным веществом.
На передних колесах автомобиля УАЗ-3151 установлен барабанный колодочный тормозной механизм с равными приводными силами и разнесенными опорами, схема и статическая характеристика которого представлены на рис. 2.
Кз
10 06 06 01* 02
01 02 03 ОА ц
Рис. 2. Схема тормозного механизма с равными приводными силами и разнесенными опорами и его статическая характеристика
Коэффициент тормозной эффективности в данном тормозном механизме приблизительно равен 1.08, значит, тормозной момент несколько больше приводного. На заднем ходу эффективность тормозного механизма снижается примерно в два раза. Этим объясняется установка тормозного механизма такого типа только на передних колесах автомобиля. Статическая характеристика тормозного механизма, как видно из рис. 2, не линейна. Тормозной механизм уравновешен, следовательно, на ступицу колеса дополнительные силы при торможении не действуют, кроме этого обладает небольшой энергоемкостью на единицу массы за счет сравнительно небольшой площади тормозных накладок, больший, чем следует нагрев тормозного барабана, и большую работу трения.
Тормозной механизм не склонен к самозатягиванию при перемещении колес в вертикальной плоскости и угловых перемещениях, так как между тормозными накладками и тормозным барабаном имеется зазор, обеспечиваемый двумя стяжными пружинами. Имеет хорошую термостойкость материалов трущихся пар, но отвод тепла затруднен из-за герметичности механизма.
Таким образом, проанализировав конструкцию тормозных механизмов УАЗ-3151 можно выделить следующие основные недостатки:
- низкая стабильность действия;
- сложность конструкции и, как следствие этого, технического обслуживания, разборки и сборки, а также ремонта.
С целью повышения эффективности торможения возможна установка на передние и задние колеса автомобиля УАЗ-3151 дисковых тормозных механизмов с плавающей скобой, схема и статическая характеристика которого представлены на рис. 3.
Рис. 3. Схема дискового тормозного механизма и его статическая характеристика
Дисковый тормозной механизм обладает высокой стабильностью действия. Об этом свидетельствует статическая характеристика тормозного механизма, изображенного на рисунке 3. Зависимость = ^^ - прямолинейна и проходит под малым углом к оси абсцисс. Тормозной механизм -неуравновешенный, так как тормозные силы вызывают увеличение радиальной нагрузки на подшипники ступицы колеса. Для некоторой компенсации этого недостатка необходимо размещать скобу с тормозными колодками впереди центра колеса по ходу движения автомобиля. Имеет большую энергоемкость на единицу массы. Требование выполняется за счет большой площади тормозных накладок. Тормозной механизм негерметичен - имеет место естественная вентиляция.
Дисковый тормозной механизм не требует регулировок зазоров, так как зазор между колодками и тормозным диском поддерживается автоматически за счет резиновых уплотнительных деталей в колесном тормозном цилиндре. Автоматическое регулирование зазоров между тормозными колодками с накладками и тормозными дисками повысит эффективность и устойчивость при торможении вследствие одновременного торможения колес одной оси.
Таким образом, применение дисковых тормозных механизмов с плавающей скобой нивелирует недостатки барабанных тормозных механизмов и позволит повысить эффективность процесса торможения УАЗ-3151.
Библиографический список
1. Васильченков, В. Ф. Военные автомобили и гусеничные машины. Основы конструкции шасси / В. Ф. Васильченков. - Рыбинск : Издание ОАО, 1996. - 487 с.
2. Никонов, В. Д. Бронетанковое вооружение и военная техника. Бронированные боевые колесные машины и военные автомобили / В. Д. Никонов. - М. : Воениздат, 1990. - 296 с.
