Упрощённая методика расчёта дисковых и барабанно-колодочных тормозов: Методические указания, страница 4

2.2. Уточнение диаметров d₁ и d₂ тормозных цилиндров и необходимого давления в тормозном гидроприводе

Усилие, подводимое от педали к штоку поршня главного тормозного цилиндра, Н

.                                       (2.1)

Давление жидкости в гидроприводе тормозной системы (2.1), создаваемое водителем при давлении на педали Р_П=.500 Н

.

Нормальная сила N, действующая на один поршень (1.9) передних колёс

.

Давление в гидросистеме Р_i, необходимое для создания на поршне колёсного цилиндра с d₁=50 мм силу N_П= 18150 Н получим из (1.11)

МПа.

Чтобы реализовать на поршне тормозного цилиндра d₁ силу N_П = 18150Н, необходимо создать в гидросистеме тормозного привода давление Р_i = 925Н/см². При усилии на педали Р_п= 500 Н в гидросистеме создаётся давление Р_i = 284 Н/см². Есть два выхода:

а) увеличить давление в гидросистеме с помощью гидровакуумного усилителя в 925/284 = 3,26 раз;

б) увеличить диаметр колёсного цилиндра при Р_i = 284 Н/см² до величины (11)

.

2.3. Расчёт хода педали дискового тормоза

Ход педали для изношенного механизма рассчитываем по уравнению (1.17). Принимая холостой ход поршня = 0,1мм, а зазор между поршнем и штоком главного цилиндра = 2 мм и, наконец, – d₁= d₂, получаем при износе тормозной накладки ₁= ₂ = 2,5 мм (1.17)

Расчёт не учитывает деформации гидропривода и жидкости.

Максимальный ход педали тормоза (270 мм) превышает допустимый – равный 150 мм. Получить меньший ход педали возможно за счёт корректировки параметров тормозного механизма и гидропривода. Из уравнения (1.17) следует, что снижая диаметры колёсных цилиндров d₁, d₂ и увеличивая диаметр главного цилиндра D, можно уменьшить ход педали до необходимого уровня. Однако, уменьшая диаметры колёсных цилиндров d₁, d₂ и увеличивая диаметр главного гидроцилиндра, мы должны увеличивать удельное давление Р_i в системе, а это возможно лишь при установке гидровакуумного усилителя. В этом случае надо уменьшить величину допустимого износа до , тогда (1.17)

Небольшое превышение вполне допустимо

2.4. Определение среднего удельного давления на фрикционную накладку тормозного механизма

Расчёт ведём для передних колёс, как наиболее нагруженных (1.18)

.

Площадь фрикционной накладки (1.20)

.

Удельное давление находится в допустимых пределах. Оно должно быть не свыше 2 МПа.

2.5. Удельная работа трения

Расчёт удельной работы трения ведём по формуле (1.21).

.

.

(на каждое колесо приходится по две накладки).

Удельная работа трения не превышает допустимых пределов.

2.6. Повышение температуры при однократном торможении

Повышение температуры определим по (1.25)

.

Масса одного диска (d = 300 мм; толщина h = 10 мм;  = 7,8 г/см³)

.

Повышение температуры не должно быть больше 15^°С.

При расчёте  предполагалось, что тормозной диск сплошной с d = 300 мм. В действительности, он имеет ещё и ступицу, которая крепится к ступице колеса, что увеличивает массу диска. Таким образом, в расчёте использована меньшая масса диска и результат получается несколько больше действительного, но не превышает допустимого .

3. Уточнение параметров тормозной системы для автомобиля категории М1, обеспечивающих нормативный тормозной путь при установке барабанно-колодочных тормозных механизмов

Нормативный тормозной путь для подобного класса автомобилей /2, 3/ составляет  при торможении с начальной скорости .

Параметры автомобиля приведены в таблице 1 /2/.

Среднее замедление /1/

,                                               (3.1)

где  – начальная скорость, с которой начинается торможение, км/ч.

.

Тормозные моменты, которые необходимо реализовать на одном колесе, соответственно передней и задней осей, для получения нормативных показателей торможения ( и ), рассчитываются по уравнениям

,                                        (3.2)

.                                        (3.3)

Здесь: а и в – координаты центра тяжести в продольной плоскости, м; – высота центра тяжести автомобиля, м; – коэффициент учёта вращающихся масс при торможении автомобиля только тормозами; – масса автомобиля, кг; – радиус колеса, м; L – база автомобиля, м; g – ускорение свободного падения, м/с².