Упрощённая методика расчёта дисковых и барабанно-колодочных тормозов: Методические указания, страница 2

Моменты сцепления колес с дорогой (1.3 – 1.6) являются максимально возможными и получаются при одновременном доведении всех колёс автомобиля до блокировки.

Для обеспечения автомобилю наибольшей интенсивности затормаживания, необходимо, чтобы величины тормозных моментов, создаваемых тормозными механизмами на колёсах автомобиля были равны (или близки) требуемым (1.3), (1.4) или (1.5), (1.6).

1.2. Расчёт тормозных моментов, создаваемых на дисковом тормозном механизме

Тормозной механизм каждого колеса имеет две фрикционные накладки 1, охватывающие с обеих сторон тормозной диск 2, установленный на ступице колеса (рис.2). Фрикционные накладки прижимаются к тормозному диску с помощью поршней двух колёсных цилиндров.

Тормозной момент Hм, создаваемый на диске одного тормозного механизма, будет равен

=2Nr_с,                                (1.7)

где N – нормальная сила, развиваемая одним поршнем и действующая на одну накладку, H;  – коэффициент трения между тормозным диском и фрикционной накладкой; r_c – средний радиус фрикционной накладки, м.

Поскольку на диске установлены две накладки, то в уравнение (1.7) введена цифра 2.

Рис. 2

Приравнивая требуемый момент  (1.5) к тормозному моменту (1.7), можем рассчитать величину силы N_П, необходимую для создания  на одном переднем колесе автомобиля

;

.                                      (1.8)

Из (1.8) имеем

                                               (1.9)

Аналогичное уравнение мы можем записать и для тормозного механизма задних колёс, если на них установлены дисковые тормоза

.                                               (1.10)

Зная величину нормальной силы N_П (1.9) и, задавшись внутренним давлением Р_i в гидросистеме тормозного привода, можно рассчитать диаметр колёсного цилиндра d₁, или задавшись его диаметром, – найти величину внутреннего давления Р_i в приводе

.                                               (1.11)

Здесь: d₁ – диаметр тормозного цилиндра переднего колеса, м; Р_i – внутреннее давление тормозной жидкости в МПа.

Максимальное допустимое давление тормозной жидкости в гидросистеме не должно превышать 1000 – 1200 Н/см² или 10 – 12 МПа.

Пояснения, например:

1200 Н/см² = 1200 × 10⁴ Н/м² =  МПа = 12 МПа.

1.3. Определение хода педали дискового тормоза

Определяется, исходя из объёма жидкости, вытесняемой поршнем главного тормозного цилиндра с диаметром D

S=(S₁+₀)i_П=(S₁+₀),                                               (1.12)

где S₁ – ход поршня главного тормозного цилиндра;  – зазор между поршнем и штоком главного тормозного цилиндра в расторможенном состоянии (=1,5 – 2,5 мм); i_П – передаточное число педали

.                                               (1.13)

Здесь:  и  – соответственно большее и меньшее плечи педали.

Записываем равенство объёмов главного и колёсных тормозных цилиндров в предположении, что дисковые тормозные механизмы установлены как на передних, так и на задних колёсах автомобиля

                                               ,                                               (1.14)

где d₁ и d₂ – диаметры колёсных цилиндров соответственно тормозных механизмов передних и задних колёс (рис. 3);

Рис. 3

 и  – зазоры между поршнями и фрикционными накладками тормозных механизмов соответственно передних и задних колёс (= 0,05 – 0,15 мм).

Цифры 4 в числителях правой части уравнения (1.14) поставлены в связи с тем, что в тормозном механизме каждого колеса установлены два поршня, т. е. как в передних, так и в задних колёсах имеются по четыре поршня.

После сокращений получаем ход поршня главного тормозного цилиндра

.                                               (1.15)

Подставляя S₁ из (1.15) в уравнение (1.12), имеем

.                                               (1.16)

Если максимально допустимые износы фрикционных накладок тормозных механизмов передних и задних колёс обозначить соответственно через  и , то максимальный ход педали тормоза будет

.                                    (1.17)

При =2 – 3 мм максимальный допустимый ход педали: для легкового автомобиля 150 мм, для грузового – 180 мм.