Opriți mașina accelerată la viteză mare - sarcina nu este simplă. Este necesar să se stingă energia cinetică considerabilă a masei mașinii, raportată de motor. Sarcina este atribuită sistemului de frânare și este rezolvată de forța de frecare.
Cu cât este mai mare puterea motorului și masa mașinii, cu atât este mai mare suprafața care este în contact cu discul sau cu tamburul de roată.
Când energia kineta încetinește. Mașinile de frână sunt transformate în căldură, ceea ce duce la necesitatea de a elimina căldura de la frâne. Aceste dispozitive și vehicule unde frecvența de frânare este ridicată. Controlul frânelor este controlat de dispozitive de comandă, sisteme de frânare; Aceste dispozitive pot controla mușchiul. Hidraulice sau pneumatice. Knorr a dezvoltat o frână de mare viteză. Primele mașini au fost frânele mecanice.
Frâna sistemului de frânare
Plăcuțele de frână acoperite cu un tampon de frecare sunt amplasate în interiorul tamburului de frână; Atunci când tilora frânare, care se deplasează atunci când presiunea de lichid de frână se schimbă, fălcile sunt presate pe suprafața interioară a tamburului; Frânele cu frecare sunt printre cele mai frecvent utilizate.
Pentru a înțelege cum funcționează sistemul de frânare al mașinii, trebuie să înțelegeți cum sunt activate tampoanele și ce mecanisme sunt implicate în aceasta.
Principiul funcționării și varietatea sistemelor
frânare este de a converti puterea de la pedala si da-l la plăcuțele de frână, care va capta disc sau tambur și creează frecare, se poate opri mașina. La autoturismele de transmisie, principiul de funcționare al transmisiei hidraulice.
El susține vehiculul pe o anumită pistă în diferite situații, dacă există condiții pentru legătura cu piciorul. Stabilizarea benzii de alergare are loc în timpul frânării și al direcției, frânarea motorului și în timpul conducerii autovehiculului în mod liber. În caz de diferențe, sistemul activează elementele de comandă care reglează direcția de deplasare, ajustând forța de frânare și forța motrice. În același timp, "deciziile" sale joacă un rol de conducere pentru toți ceilalți oameni.
Pedala este conectată mecanic la piston, ceea ce creează presiune atunci când este presată în tuburi cu fluid hidraulic. Aceasta, prin intermediul presiunii, transferă o forță pistonului situat pe celălalt capăt al tubului și care presează mecanic o piesă de fricțiune a unui pantof pe un disc. Funcțiile obișnuite ale acționării hidraulice, dar frânele mașinii sunt mai complicate.
Unele vehicule de tracțiune sunt echipate cu un sistem suplimentar de frânare cu aer, care funcționează numai cu vehiculul de tracțiune, dar nu efectuează frânarea în autoturisme sau vehicule de tracțiune pe tramvai ca trunchiat ca controlată. Pe exemplul unei locomotive, un șofer suplimentar folosește frânele atunci când conduce în vrac sau frânează ușor în timpul conducerii. Frâna secundară funcționează mai repede decât cea combinată, iar funcționarea acesteia va fi descrisă mai târziu în acest capitol.
Controlul suplimentar al frânei este asigurat numai de cabina conducătorului auto printr-o supapă de frână auxiliară manuală sau o frână auxiliară. frână cu aer de autovehicule include componente pneumatice, care include principale și auxiliare rezervoarele de aer, arborele principal, cilindrii de frână, supapele de aer și piesele mecanice cutia de viteze, levier și pârghie Când se utilizează sistemul de frânare utilizează frânele de frână și discuri. Descrierea sistemului mecanic este descrisă în secțiunea frână și disc de frână.
În cazul autoturismelor moderne sunt utilizate două tipuri de frâne:
- de bază;
- parcare.
În camioanele în care se utilizează un dispozitiv de acționare non-hidraulică, dar pneumatic, este prevăzut un circuit auxiliar (așa-numitul retarder). Este inclus în principalul ajutor pentru frânarea pe pante abrupte la încărcare maximă, precum și în alte situații extreme.
Componentele sistemului de frânare pneumatică din vehiculele de tracțiune, pe lângă componentele de mai sus, sunt componente precum un compresor de aer, un sistem de comandă a frânei și o unitate de comandă a frânei. Compresorul principal este un dispozitiv pneumatic mecanic utilizat pentru a comprima aerul utilizat pentru alimentarea sistemelor pneumatice în materialul rulant, inclusiv sistemele de lichid de frână. Există trei tipuri principale de compresoare: un piston, un șurub și o spirală care este rar utilizată.
În primele elemente ale compresorului de aer sunt șirurile atașate la tija de legătură și se deplasează în cilindri. În compresoare cu șurub, aerul este comprimat prin șuruburi speciale cu șurub care se rotesc în camera de compresie. Compresoarele scroll funcționează pe principiul a două spirale în care se deplasează excentricul față de celălalt. În compresoarele cu pistoane multi-cilindrice, cilindrii pot avea un cilindru bifurcat, vertical sau orizontal. În prezent, compresoare cu șurub sau compresoare cu piston de ulei sunt cele mai des folosite.
Circuitul de frânare de bază constă din 2 circuite separate care funcționează sincron de pe o pedală. În cazul vehiculelor cu tracțiune spate, un circuit servește pentru roțile din spate, al doilea - spre față. În cazul mașinilor cu tracțiune pe față, roțile sunt conectate la contururi conform formulei diagonale: spate dreapta față - stânga spate și stânga față - dreapta spate. Dacă, din diverse motive, primul circuit nu reușește, cel de-al doilea va continua să funcționeze în modul de urgență.
La vehiculele electrice de tracțiune, transmisia compresorului este acționată de un motor electric care rotește tija pistonului sau șuruburile. În cazul mașinilor cu combustie, există un motor electric acționat de un motor electric sau de un dispozitiv de acționare de la un motor cu combustie internă, din care cuplul este transmis către compresor printr-un arbore rotativ. Funcționarea compresorului determină încălzirea și comprimarea aerului comprimat. În consecință, cilindrii și capetele compresoarelor cu piston au radiatoare rotunde, care sunt utilizate pentru a mări suprafața de absorbție a căldurii.
Elemente și detalii ale frânelor
Pentru a înțelege activitatea circuitului principal, trebuie să știți care este sistemul de frânare:
- Pedala de frână. Se apasă pe tija de oțel, care intră în compartimentul motorului.
- Vacuum amplificator cu membrană. Mărește forța de presiune pe tija datorită vacuumului din motor.
- Cilindru principal cu rezervor de expansiune. Convertește forța mecanică din tulpină în presiunea hidraulică.
- Contururi sub formă de tuburi metalice cu lichid, provenind de la cilindrul principal până la frânele roților.
- În roțile din față există etriere cu pistoane și plăcuțe care acoperă discul.
- Regulatorul de presiune intră în circuitul de frânare al axului spate.
- În roțile din spate - tobe cu tampoane semicirculare și un cilindru de lucru în interior.
Frânele cu discuri sunt mai eficiente decât frânele cu tambur. Deoarece în mașinile de mare viteză cu motoare de mare putere acestea sunt puse pe toate cele patru roți, iar mecanismele de tambur sunt absente.
Aerul este răcit de un sistem de răcire sub forma unui furtun răcit de un ventilator sau sub influența aerului. Aerul către compresor este colectat prin filtru, astfel încât impuritățile să nu intre în sistemul pneumatic. Sistemul pneumatic al vehiculului de tracțiune este echipat, de asemenea, cu separatoare de ulei și dezumidificatoare.
În funcție de cerințele de performanță, vehiculele de tracțiune pot avea unul sau două compresoare principale. Aerul comprimat de la compresorul principal este furnizat rezervoarelor de aer, care în sistemul de frânare pneumatic sunt de mai multe tipuri. În funcție de funcția efectuată, supapele principale, auxiliare, diferențiale, auxiliare și cuțite sunt diferențiate. Rezervoarele principale și auxiliare cu canalul principal joacă un rol important în controlul frânei pneumatice.
Frâna de mână (manuală) este o mișcare mecanică separată, acționând din mânerul din interior. Este conectat numai cu roțile din spate și presează plăcuțele împotriva tamburului (sau a discului) datorită cablului sau tracțiunii. "Frâna de mână" în anumite situații poate juca rolul de frână de siguranță.
Rezervoarele rămase sunt folosite pentru a controla frânele, regulatoarele de presiune. Volumul rezervoarelor principale și capacitatea acestora depind de cerințele de performanță ale sistemului de frânare pneumatică. La conectarea vehiculului de tracțiune la primul vagon și vagoanele între ele, furtunurile flexibile de aer sunt utilizate sub formă de furtunuri de cauciuc. La sfârșitul fiecărui vehicul de vagon la joncțiunea furtunului flexibil este instalat un robinet. Robineții de închidere vă permit să închideți conductorul principal atunci când mașina în cauză este ultima în tren.
Algoritmul funcționării sistemului
Când șoferul apasă pedala, tija metalică se mișcă înainte și deplasează cele două pistoane în cilindrul principal. În același timp, diafragma amplificatorului de vid este activată, crescând forța de presare a tijei care trece prin ea prin și prin ea. Diafragma trage inainte un vacuum format pe o parte a acesteia de catre rarefaction. De la corpul amplificatorului la galeria de admisie a motorului se află o conductă de ramificație, prin ea și aerul aspirat dintr-o parte a diafragmei.
Incapacitatea de a închide conductorul principal la capătul trenului va duce la o scurgere de aer în atmosferă și la o frânare automată a trenului. În plus față de conductorul principal, există o conductă de aer de alimentare pe șasiu, numită și o linie auxiliară, care controlează presiunea din rezervorul principal. Se utilizează pentru alimentarea aerului comprimat din rezervorul principal către alte componente pneumatice din vagoane. Cablurile auxiliare au o formă și o culoare diferite de robinete și conectori. Linia principală este întotdeauna roșie, iar cablul de alimentare este de obicei galben sau alb.
Următorul algoritm funcționează:
- Din acțiunea tijei de piston 2, pistoanele din interiorul cilindrului principal sunt presurizate în 2 circuite. Fluidele excesive curg în rezervor prin orificiile de by-pass.
- În etrierele de pe axa din față, pistoanele se deplasează înainte și se apasă pe discurile de frână pe ambele părți.
- Regulatorul încorporat în circuitul axului spate menține o anumită presiune a fluidului, în funcție de sarcina mașinii. Scopul este de a preveni deraparea și, în același timp, frânarea eficientă a roților.
- Pe axul din spate, cilindrul de lucru cu dublă acțiune ridică capetele superioare ale plăcuțelor, apăsându-le pe suprafața interioară a tobei.
Mecanismul de frânare este un dispozitiv care este conceput pentru a opri vehiculele, mecanismele sau pentru a reduce viteza lor. Ele sunt asamblate dintr-un număr de părți funcționale.
Acest lucru se face pentru a crea o rezervă în cazul deteriorării oricărui echipament. În trenurile care sunt trenuri multitasking, ele sunt echipate cu cuplaje scurte. Linia principală și comunicarea auxiliară suplimentară de pe șasiu au un furtun flexibil, dar fără capete de conectare. Acest lucru se datorează faptului că unitățile individuale nu sunt distribuite în timpul operațiunilor de service, ci numai în timpul reparațiilor, pe site-urile care susțin materialul rulant.
Conexiunile blocurilor unele cu celelalte pentru călătoria punctată pot fi realizate prin conectori automați Scharfenberg, care transportă simultan vehicule mecanice, electrice și pneumatice. În soluțiile mai vechi, cuplajele pneumatice realizate printr-un conector sunt echipate suplimentar cu ambreiaje pneumatice similare cu cuplajele pneumatice. Acest lucru este necesar pentru a proteja sistemul pneumatic cu orice scurgere pe un proiectil Scharfenberg.
modern frâne sunt împărțite în tambur, disc, centrifugal, plăci, conice, curea, încălțăminte și electrice.
Ele sunt folosite pentru a realiza absorbția inerției maselor mobile sau a controlului vitezei. În plus, frâne Acestea sunt folosite pentru a schimba vitezele unităților individuale de mașini, pentru a menține încărcăturile în greutate sau pentru a le reduce.
Acestea sunt dispozitive pneumatice utilizate pentru primirea semnalelor pneumatice transmise de conductorul principal. Conform acestor semnale, acestea controlează presiunea aerului comprimat care intră în cilindrii de frână. Robinetele de închidere cu supape, de asemenea, interacționează cu rezervoarele auxiliare de aer, unde se utilizează aer comprimat pentru frânare. Aerul din aceste rezervoare este alimentat din conducta principală prin supapa furtunului. Pentru a spori eficiența și neagresivitatea frânei, aerul comprimat din rezervorul auxiliar poate fi suplimentat cu un cablu de alimentare.
Mecanisme de frânare
La frânarea frânei de frână se efectuează prin faptul că tampoanele speciale sunt apăsate pe piesa de rotație. În ceea ce privește proiectarea, se bazează pe așa-numita roată de frână. Este plantat pe arborele care urmează să fie frânat.
Bandă de frânăAcest soi mecanisme În marea majoritate a cazurilor, se utilizează acolo unde este necesar să exercite un efort considerabil de frânare cu dimensiuni reduse. În plus, frânele cu curea sunt utilizate în grupuri de acționare.
Reglarea presiunii aerului în cilindrul de frână cuprinde deschiderea fluxului de aer comprimat din rezervorul auxiliar la cilindrul de frână, care mărește forța de frânare sau deschiderea aerului din cilindrul de frână în atmosferă, ceea ce reduce forța de frânare. Supapele supapei oferă, de obicei, atât o creștere graduală, cât și o scădere treptată a forței de frânare. Locomotivele și vagoanele de marfă arborele cu came permite de obicei frâne de frână lentă sau rapidă acțiune, iar în trenuri și vagoane de călători în general, să fie utilizate numai de frână cu acțiune scurtă.
acestea mașini asigură o frânare datorită faptului că scripetele de frână sunt înfășurate într-o bandă de oțel specială. Pe suprafața sa există plăci din diferite materiale de fricțiune.
Placă de frânăÎn mecanisme de frânare care sunt caracterizate prin presare axială, forța necesară pentru a obține un cuplu de frânare acționează de-a lungul axului arborelui de frână. Frânele cu disc și cu discuri sunt doar în această categorie.
Vehiculele de tracțiune sunt echipate cu control pneumatic al vehiculului și sunt coordonate cu alte locomotive. În cele mai avansate soluții, acest control se realizează cu ajutorul sistemelor microprocesoare și a cardurilor pneumatice executive.
Presiunea redusă determină supapa de conectare să conecteze cilindrii auxiliari la cilindrii de frână. Aerul comprimat din aceste rezervoare determină apăsarea pistonului în cilindrul de frână, ca urmare a aplicării de către reductor a unor lovituri de frână sau a discurilor de frână.
O caracteristică a frânelor discului (lamelar) cu presare axială este aceea că suprafața lor de frecare este localizată pe fața de capăt. Pentru a reduce presiunea specifică și axială, sunt prevăzute mai multe frâne în astfel de frâne. Cu un arbore și o carcasă de frână sunt conectate alternativ.
Fixarea unui număr de frâne cu disc plate se efectuează în cazuri fixe, pe dibluri, cu glisare. Al doilea rând de discuri cu arbore de frână este conectat exact în același mod. Atunci când ambele grupuri de discuri sunt comprimate prin forță, se creează un moment de frânare între ele datorită apariției forței de frecare.
Umplerea șocului. Frână supapă auxiliară. Alunecarea set de roți nu este recomandată din cauza slăbiciunii și posibilitatea de deteriorare a suprafeței de rulare de frânare a roții prin formarea unei așa-numita scindare, care este caracteristică a mișcării. Răspândirea are loc atunci când roata este blocată din cauza alunecării suprafeței de rulare a roții pe șină, ceea ce are ca rezultat un spațiu plat pe suprafața de contact a șinei.
Trebuie efectuat un test detaliat de frânare. Înainte ca trenul să pornească de la stația de pornire; O abatere de la această regulă poate fi aplicată unui tren care, la sosirea la stație și oprirea timp de mai puțin de o oră, pleacă fără reparații suplimentare sau reparații ale echipamentelor de frânare.
Elementele principale frana conică sunt conuri fixe și mobile. Când aceasta este presată la bunul mobil fix datorită forței axiale, și datorită faptului că în timpul acestui proces, o forță de frecare cu un cuplu conic de frânare de suprafață are loc.
Frână centrifugăÎn tehnologia centrifugală frâne au fost utilizate pe scară largă ca regulatoare de viteză. Principiul de funcționare a acestor dispozitive este că, de îndată ce crește viteza de rotație arborele de frână, imediat începe să crească o astfel de caracteristică ca forța centrifugală a masei de piese sistem de frânare. Pe partea fixă a frânei este o presiune mărită, mărind astfel forța de frecare și, în consecință, cuplul de frânare. Cel mai comun loc de instalare frână centrifugală este un arbore de viteză mare de a mecanism.
La stațiile furnizate de distribuția internă a trenurilor. Atunci când dispozitivele de frânare într-un tren sau într-un tren nu sunt echipate cu aer comprimat mai mult de 2 ore. După schimbarea încărcăturii pe tren, dacă vehiculele feroviare atașate reprezintă mai mult de 50% din tren; Nu este necesară o încercare detaliată de frânare dacă componentele trenului sau părțile acestora au frâne importante.
După modificarea metodei de frânare a trenului, care modifică setarea manetelor de comutare pe tren. Dacă în timpul testului simplificat al frânării frâna unuia dintre ultimele două autovehicule sau a altor vehicule feroviare nu este întârziată sau retrasă.
disc frâne la automobilele moderne sunt folosite extrem de larg, deoarece au multe avantaje semnificative față de sistemele de tambur.
Frâne cu discuri au suprafețe plate de lucru și, în ceea ce privește forțele care comprimă plăcuțele, ele sunt îndreptate strict perpendicular pe suprafața discului (sau mai precis pe planul rotației sale). Deoarece plăcuțele de pe disc sunt apăsate uniform, se produc o forță de frecare și o forță de frânare.
Tambur de frână pentru mașinăCel mai adesea frâne auto Acest tip este montat pe roțile din spate ale autoturismelor. Acest lucru le permite să le folosim atât ca mecanisme de frânare de bază, cât și ca mecanisme de frânare de parcare.
În tambur mecanisme de frânare Elementele principale ale construcției sunt tampoane și tambur. Pads sunt presate pe tambur, și prin aceasta se produce forța de frânare.
Frâne electriceAcestea sunt utilizate cel mai adesea în mașinile de debitat metale mici, iar acțiunea lor se bazează pe frânarea cu ajutorul unui motor electric. Linia de jos este că, atunci când este oprită, bobina de stator este alimentată cu un curent constant și se efectuează frânarea acelor părți ale echipamentului care continuă să se rotească prin inerție. În plus față de echipamentul tehnologic frâne electrice sunt echipate și modele separate de trenuri electrice, locomotive diesel și locomotive electrice. Una dintre soiuri frâne electricein este frâna magneto-motor.