Кинетическая энергия автомобиля при торможении расходуется на преодоление следующих сопротивлений:
1) трения в механических, гидравлических или электрических
2) тормозах;
3) сопротивления воздуха поступательному движению автомобиля и вращению колес;
3)сопротивления качению автомобиля;
4) трения в трансмиссии автомобиля;
5) скольжения шин по поверхности дороги
Энергетический баланс торможения при качении всех колес без их блокировки будет
где б' — коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс (при отключенном двигателе); mа — масса автомобиля, кг; vt — скорость в начале торможения, м/с; Σxср —среднее значение результирующей силы трения между барабаном и колодками; rб и rк — радиусы тормозного барабана и колеса;σ— коэффициент скольжения заторможенного колеса; Ршср-— средняя величина силы сопротивления воздуха на пути торможения автомобиля; sτ—длина тормозного пути; g—ускорение силы тяжести; f— коэффициент сопротивления качению; Мr — средний момент сил трения трансмиссии, отнесенный к оси колес.
В случае блокировки (юза) всех колес первый, третий и четвертый члены правой части равенства обращаются в нуль. При этом формула примет следующий вид:
где Ga — сила тяжести (вес) автомобиля.
Так как член PWcpsτ при имеющих место скоростях движения весьма мал, то практически вся кинетическая энергия затормаживаемого автомобиля воспринимается работой трения шин о дорогу, что вызывает их перегрев и усиленный износ.
Заметное улучшение энергетического баланса торможения и снижение работы, расходуемой на скольжение шин, может быть достигнуто при применении противоблокирующих устройств и регуляторов тормозных моментов, подводимых к отдельным мостам.
Кинетическая энергия движущегося автомобиля при торможении превращается в тепло. Хороший теплоотвод от тормозных механизмов является важной задачей.
Отвод тепла с поверхности трения может быть улучшен:
· применением для барабанов металлов, обладающих высокой теплопроводностью;
· увеличением поверхности охлаждения за счет оребрения;
· улучшением вентиляции нагреваемых деталей.
Большую износостойкость и лучшие фрикционные качества имеют барабаны, изготовленные из алюминиевых сплавов, рабочая поверхность которых покрыта путем распыливания слоем марганцовистой стали или специальным медно-бериллиевым сплавом.
При единичном торможении баланс тепла выразится формулой
где v1 и v2—начальная и конечная скорости автомобиля, м/с; mб -масса нагреваемых деталей (в основном барабана), кг; с — теплоемкость материала барабана. Для чугуна и стали с = 500 Дж/(кг*К); Ти= Тб—Тв — разность температур барабана Тб и воздуха Тв; F6 — поверхность охлаждения барабанов (дисков), м; k — коэффициент теплопередачи между барабаном и воздухом, Вт/(м2-К); t-время торможения, с.
Кроме расчета на нагрев определяется величина удельной работы трения Lтр(Дж/см2), приходящаяся на единицу поверхности фрикционной накладки
Допустимые величины LTp при скорости движения в начале торможения v = 60 км/ч (16,7 м/с) составляют 400 1000 Дж/см2 [40—100 (кг-м)/см2] в зависимости от типа автомобиля и удельной мощности двигателя.
Одним из показателей для выбора размеров тормозных накладок является масса груженого автомобиля mа (кг), приходящаяся на 1 м2 или 1 см2 поверхности трения фрикционных накладок. Для легковых автомобилей отношение ma/FΣ составляет (1,0-2,0) 104 кг/м2.
Продольная устойчивость
Опрокидывание теоретически может произойти при движении на подъеме, когда составляющая веса, параллельная полотну дороги, вызовет отрыв передних колес от дороги. Критическая скорость по курсовой устойчивости автомобиля определяется из выражения: , (3.13) . где L - база автомобиля, м; - коэффициенты ...
Расчет глубины акватории порта
При разработке проекта портовой акватории определяют навигационную глубину, необходимую для безопасного передвижения расчетного типа судна с заданной скоростью при самых неблагоприятных расчетных условиях, по формуле где - осадка расчетного типа судна в грузу, м; - минимальный навигационный запас ( ...
Описание конструкции локомотива
Основные технические данные тепловоза 2ТЭ116 Магистральный двух секционный тепловоз 2ТЭ116 мощностью 2x3060л. с., предназначенный для грузовой службы на железных дорогах России, сконструирован тепловозостроительным заводом им. Октябрьской Революции (г. Ворошиловград) в содружестве с заводами: тепло ...
