Ленточные тормозные механизмы

Тормозная система

Предназначена для снижения скорости движения или полной остановки, а так же для удержания автомобиля или трактора на стоянках, подъемах или уклонах. В некоторых случаях на пропашных тракторах тормоза используют для выполнения крутых поворотов.

Требования, предъявляемые к тормозной системе:

- минимальный тормозной путь или максимальное установившееся замедление;

- сохранение устойчивости при торможении;

- стабильность тормозных свойств при недостаточном торможении;

- минимальное время срабатывания;

- силовое следящее действие;

- малая работа управления тормозами;

- отсутствие органолептических явлений (слуховых, обонятельных)

- надежность всех элементов;

- надежность торможения;

- хороший отвод тепла от поверхности трения;

- возможность управления движением каждой стороны трактора отдельно и обеих сторон одновременно.

Различают следующие типы тормозных систем:

- рабочая;

- стояночная;

- вспомогательная;

- запасная.

Рабочая тормозная система предназначена для уменьшения скорости или полной остановки автомобиля или трактора. Ее действие должно распространяться на все колеса (для автомобилей) с рациональным распределением тормозного момента.

Для авто различают дваа вида рабочего торможения: экстренное, когда торможение осуществляется с наибольшей эффективностью, и служебное торможение – с умеренной интенсивностью.

Запасная рабочая система предназначена для торможения в случае отказа рабочей тормозной системы. Применение автономной запасной системы не обязательно, если ее функции может выполнить любой контур рабочей тормозной системы или стояночная тормозная система.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля или трактора неподвижными. Она должна надежно и неограниченно по времени удерживать полностью нагруженный автомобиль на уклоне не менее 16⁰, колесный трактор – не менее 20⁰, гусеничный – не менее 30⁰, прицепы – не менее 12⁰. Приведение в действие данной системы может быть осуществлено при использовании любого привода. Однако при использовании пневматического или гидравлического приводов, введу неизбежных утечек рабочего тепла, приведение в действие тормозных механизмов стояночной тормозной системы (заторможенное состояние) должно производится с помощью устройства, действующего механически.

Вспомогательная тормозная система предназначена для торможения авто или тракторов на затяжных спусках без использования обычных тормозных систем, поддерживающих скорость 30км/ч на склоне с уклоном 7%, протяженностью 6км, а в тракторах дополнительно и для выполнения крутых поворотов.

Автобусы с полной массой 5т и грузовой автомобиль с полной массой 12т оборудуются тормозами-замедлителями.

Тормозная система тракторного поезда должна обеспечивать на ровном горизонтальном участке замедление не менее 4,4м/с². Тормозной путь зависит от массы трактора и его используемой скорости:

Масса трактора, т	До 4т	4-6т
Максимальная скорость движения км/ч	20 30	20 30
Тормозной путь, м	6 11	6,5-11,5

Предельные значения этих параметров для автомобилей, движущихся со скоростью 40км/ч приведены ниже:

Автотранспортное средство	Тормозной путь, м	Замедление, м/с2	Время срабатывания
Пассажирское с числом мест не более 8	16,2	5,2	0,6
Пассажирское с числом мест более 8	21,2	4,2
Одиночное грузовое		4,0	1,2

Применяют следующие способы торможения

– тормозной системой с отъединенным от трансмиссии двигателем;

– двигателем;

– тормозной системой и двигателем.

При первом способе основной источник сопротивления движения – тормозные механизмы. При втором способе прекращают или уменьшают подачу топлива. Тогда коленчатый вал принудительно прокручивается от колес, из-за чего механические потери резко возрастают. Торможения двигателем рекомендуется применять при движении на затяжных спусках. При третьем способе интенсивность торможения значительно увеличивается.

Тормозная система состоит из тормозного механизма и тормозного привода.

Тормозные механизмы

Тормозной механизм служит для замедления вращения колес или одного из валов трансмиссии.

Тормозные механизмы классифицируются по следующим признакам:

1. по способу осуществления замедления:

- механические (фрикционные)

- гидравлические

- электрические

2. по расположению

- колесные

- трансмиссионные (центральные)

3. по форме поверхностей трения

- дисковый

- барабанный: а) колодочный

б) ленточный

Ленточные тормозные механизмы

Ленточные тормоза в качестве колесных не применяются по причине их низкой стабильности и необходимости частой регулировки.

Ленточные тормоза бывают следующих видов:

- простые;

- суммирующими;

- двойные;

- дифференциальные;

- плавающие

Рис 1. Простой ленточный тормоз:1– педаль; 2– тяга; 3 – двуплечий рычаг; 4 – лента; 5 – шкив; 6– регулируемый упор; 7 – вал; 8 – пружина; 9– корпус; 10 – тяга с регулировочной гайкой.

Простой ленточный тормоз состоит из тормозного шкива 5, соединенного с валом 7 и охватывающей стальной тормозной ленты 4 с фрикционной накладкой. Один конец ленты прикреплен к тяге с регулировочной гайкой 10 (неподвижная опора), другой – к двуплечему тормозному рычагу 3, соединенному тягой . 2 с рычагом тормозной педали 1. Оба конца ленты имеют шарнирное крепление.

При свободном положении педали пружины 8 удерживают ленту на некотором расстоянии от поверхности шкива. Провисание ленты ограничивается регулируемым упором 6.

При нажатии на педаль рычаг 3 поворачивается вокруг своей оси, затягивая ленту на шкиве, и тем самым, затормажи­вая и останавливая его. Необходимо отметить, что интенсивность торможения простого ленточного тормоза зависит от направления вращения тормозного шкива. При вращении шкива в сторону затяжки ленты (на рис. 1. показано стрелкой) за счет сил трения между фрикционной накладкой и шкивом происходит самозатягивание ленты. В результате при небольшом усилии на педали обеспечивается высокая эффективность торможения. При изменении направления вращения шкива эффективность торможения существенно уменьшается. По этой причине простые ленточные тормоза получили очень ограниченное применение. Такая конструкция применена на Т-16.

Рис. 2. Суммирующий ленточный тормоз

В суммирующем ленточном тормозе (рис. 2) оба конца тормозной ленты 9 с фрикционными накладками подвижные и крепятся к тормозному рычагу 5. В существующих кон­струкциях тормозов плечи а и в рычага 5 выбирают одинаковыми для того, чтобы тормозной момент не зависел от направления вращения тормозного барабана 1.

У данного ленточного тормоза отсутствует эффект серводействия и тормозной момент меньше, чем у простого ленточного тормоза при направлении затяжки ленты в сторону вращения тормозного ба­рабана. Суммирующие ленточные тормоза, как и простые, получили очень ограниченное применение в тракторах (применяются на трак­торе Т-40АМ).

Рис. 3. Двойной ленточный тормоз: 1 – суппорт, 2 – разжимной кулак

Двойной ленточный тормоз отличается от предыдущей конструкции тем, что лента связана в средней части неподвижным суппортом, который позволяет перемещаться лентам только в радиальном направлении. Этим достигается одинаковый тормозной эффект независящего от направления вращения шкива (стояночный тормоз БелАЗ-540).

РИС. 3

В дифференциальном ленточном тормозе (рис. 3) оба конца тормозной ленты 9 подвижные. При повороте тормозного рычага 5 один конец ленты 9 затягивается, а другой от­пускается. Тормоз обладает высоким эффектом серводействия, что уменьшает усилие на тормозном рычаге 5, необходимое для получе­ния заданного тормозного момента. Однако, этот эффект обеспечива­ется, если направление затяжки ленты совпадает с направлением вращения тормозного барабана (на схеме показано сплошной стрел­кой), и при условии, что а < в. При вращении тормозного барабана в противоположную сторону (на схеме показано пунктирной стрелкой) тормозной момент резко снижается. По этой причине дифференци­альные ленточные тормоза практически не применяются в тракторах.

Рис. 4

Плавающие ленточные тормоза получили наибо­лее широкое применение в тракторах (рис. 4). На схеме один ко­нец тормозной ленты 9 крепится к тормозному рычагу 5, а другой - к планке 10, шарнирно связанной с тормозным рычагом.

Рассмотрим работу этого тормоза. Предположим, что тормозной барабан 7 вращается против часовой стрелки. При затягивании тормо­за лента 9 вместе с рычагом 5 и планкой 10 за счет сил трения пово­рачивается относительно оси вращения барабана. В результате рычаг 5 упирается в неподвижный упор А и конец тормозной ленты, закреп­ленный на рычаге, становится неподвижным, а второй остается под­вижным. Тормоз работает с высокой эффективностью, как простой ленточный тормоз с серводействием.

При изменении направления вращения тормозного барабана (на схеме показано штриховой стрелкой) соединительная планка 10 упи­рается в неподвижный упор Б. Конец тормозной ленты, закреплен­ный на планке 10, становится неподвижным, а конец ленты, закреп­ленный на рычаге 5, остается подвижным. Тормоз работает, как и в рассмотренном выше случае с высокой эффективностью, как простой ленточный с серводействием.

Таким образом, у плавающего ленточного тормоза величина тормозного момента не зависит от направления вращения тормозного барабана. При этом обеспечивается высокая эффективность торможе­ния. Плавающие ленточные тормоза получили широкое распростра­нение в гусеничных тракторах различного назначения.

Рассмотрим наиболее часто используемое конструктивное ре­шение плавающих опор тормозной ленты (рис. 5). Для этого ис­пользуется специальная фасонная неподвижная опора 2 с пазами А и Б и трехточечный тормозной рычаг 1. Подвижные концы тормозной ленты 3 крепятся к трехточечному тормозному рычагу 1. В зависимо­сти от направления вращения тормозного барабана 4 один из концов тормозной ленты становится неподвижным в соответствующем пазу А или Б фасонной опоры 2, а другой остается подвижным. При вра­щении тормозного барабана по часовой стрелке и затягивании тормо­за неподвижным становится конец тормозной ленты в пазу Б. При вращении барабана против часо­вой стрелки неподвижным стано­вится конец ленты в пазу А,. Общий недостаток ленточ­ных тормозов всех типов - боль­шая радиальная нагрузка на вал тормозного барабана, а следова­тельно, на его подшипники. Кроме того, во всех типах ленточных тормозов фрикционная накладка изнашивается неравномерно по дуге охвата лентой тормозного барабана. В результате снижается долговечность тормоза.

В ленточных тормозах, ра­ботающих в масле, неравномер­ность изнашивания ленты сущест­венно уменьшается. При этом ее интенсивность изнашивания при­мерно на один порядок меньше, чем в сухих тормозах. По этой причине ленточные тормоза, работающие в масле, более перспектив­ны по сравнению с сухими тормозами.

Такой тип тормоза применяется на гусеничных тракторах, центральных тормозах тракторов К-700,Т-150К, Т-25А.