Виды тормозных устройств: Тормозная система — Википедия – Какие существуют виды тормозных систем?

Виды тормозных систем, устройство и принцип действия

Безопасно эксплуатировать автомобили невозможно без наличия в них тормозных систем. Кроме главной задачи (а именно остановки транспортного средства), тормозная система предназначена для незначительного снижения скорости и удерживания машины на месте. В зависимости от назначения, а также для повышения безопасности современный автомобиль имеет несколько таких систем. Также в разных автомобилях тормоза могут иметь свой тип привода. Рассмотрим основные виды тормозных систем, применяемых в автомобилестроении.

Как классифицируются?

Итак, системы делятся на следующие виды. Это рабочая система, запасная, стояночный тормоз, а также вспомогательный.

виды систем автомобилей

Под рабочим следует понимать самые основные средства для торможения. С помощью него можно сбросить скорость или же выполнить полную остановку. Система приводится в работу при помощи нажатия педали. Это самая эффективная система, позволяющая затормозить среди всех установленных в авто. Но давайте посмотрим, какие еще виды тормозных систем существуют.

Некоторые модели оснащены запасным тормозом. Эта система действует в случае, если основной рабочий по каким-либо причинам отказал. В большинстве автомобилей роль запасных тормозов выполняет стояночный.

Он в автомобиле применяется для того, чтобы удерживать авто в его положении после полной остановки. Ручной тормоз необходим, чтобы исключить возможность отката машины во время стоянки. Управляют им при помощи рычага с тросовым приводом. Обычно такая система встречается на старых машинах или новых бюджетного класса. В современных моделях (особенно в дорогих автомобилях) появился электронный ручник.

Вспомогательные тормоза устанавливают чаще всего на грузовиках. Они нужны для того, чтобы снизить износ главной системы в процессе длительного нажатия на педаль. Например, можно выделить некоторые виды тормозных систем тракторов и автомобилей. В тракторах в качестве дополнительного тормоза применяется двойной ленточный механизм.

Прицепы также оснащаются подобными системами. Этот механизм называют тормоз наката. Механизм срабатывает, когда прицеп накатывается на автомобиль.

Устройство и принцип действия системы

Рабочий тормоз устроен следующим образом. Он состоит из главного тормозного цилиндра, вакуумного усилителя привода, тормозных механизмов. Последние есть на передних и на задних колесах. Существует два вида приводов тормозных систем. В случае гидравлической тормозной системы в конструкцию включены трубки, внутри которых находится тормозная жидкость. Пневматические тормоза устроены практически так же. Но вместо жидкости в трубках находится воздух.

ГТЦ необходим для того, чтобы создать необходимое давление в гидравлическом приводе, когда водитель нажимает на педаль тормоза.

Усилитель

Он облегчает водителю процесс нажатия на педаль. Элемент создает дополнительное усилие. В большинстве моделей применяют вакуумный усилитель. Есть и гидравлические элементы, но это сейчас большая редкость. Усилитель чаще всего установлен между педалью тормоза и ГТЦ. Какой-либо дополнительной задачи он не несет – просто увеличивает силу нажатия на педаль.

Вакуумный усилитель

Это устройство работает на принципах перепадов давления в камерах. Камеры разделены гибкой диафрагмой. С одной стороны в камере подведено разряжение от впускного коллектора.

какие виды тормозных систем

С другой стороны – атмосферное давление. За счет этой разницы давления диафрагма прогибается по направлению камеры, где создано разряжение. Диафрагма воздействует на шток. Чем большей будет площадь этой диафрагмы, чем выше разница давлений в камерах. Соответственно, усилитель сможет создать дополнительное усилие.

Рабочий тормозной цилиндр

Давление от ГТЦ через сеть трубопроводов передается гидравлически на рабочие цилиндры. Эти элементы находятся непосредственно в тормозных механизмах на передних и задних колесах. Жидкость давит на цилиндры, а те оказывают давление на поршни в суппорте. Поршень заставляет двигать колодки.

Тормозной механизм

Различают барабанные и дисковые механизмы. И диск, и барабан установлены на ступице колеса и вращаются непосредственно с колесом. Прочие детали в тормозном механизме являются неподвижными.

какие виды тормозных систем существуют

Кроме барабанов и дисков, в большинстве видов тормозных систем применяются колодки. Колодка представляет собой фрикционную накладку на металлическом основании. Когда поршень давит неподвижную колодку к диску или барабану, выполняется торможение.

Гидропривод

Гидравлический привод представляет собой два отдельных контура – первичный и вторичный. Это делается для того, чтобы обеспечивалась безопасность. Если откажет один из контуров, то второй позволит все-таки остановить машину.

виды тормозных систем существуют

Расширительный бачок находится под капотом над ГТЦ. Внутри бачка находится датчик, следящий за уровнем тормозной жидкости. Им оборудованы все виды тормозных систем автомобилей. Если уровень падает до минимально допустимого, то на приборной панели загорится соответствующая лампочка.

Стояночный тормоз

Эта конструкция может иметь два типа привода – это ручной и ножной. В случае с ручным приводом механизм активируется рычагом, находящимся справа от водителя. Во втором случае активация производится педалью. Обычно педальный стояночный тормоз можно видеть на моделях с автоматической коробкой передач – там нет педали сцепления, а ее место заняла педаль ручника. Но находится она левее относительно остального педального узла. Ярким примером тому служит автомобиль «Мерседес».

Механизм стояночного тормоза может быть различным. Выделяют два механизма. В первом варианте рычаг непосредственно оказывает воздействие на поршень, и к тормозному диску придавливаются колодки рабочего тормоза. Второй вариант подразумевает использование специальных полукруглых колодок, которые воздействуют на внутреннюю часть диска.

Электромеханический стояночный тормоз

Вот какие виды тормозных систем существуют еще. В данном случае процесс торможения заключается в нажатии на кнопку. В качестве исполнительного устройства применяется электромотор с редуктором. Эти элементы соединены с тормозным механизмом на задней паре колес.

виды тормозных систем автомобилей

Когда водитель нажимает кнопку, мотор воздействует на поршень рабочего тормоза. Тот поджимает колодки. Когда необходимость в стояночном тормозе отпадает, мотор вращается в другую сторону.

Пневматические системы

Данные виды тормозных систем установлены преимущественно на грузовых автомобилях. В основе лежит принцип применения силы сжатого воздуха. Он находится в специальных емкостях и нагнетается туда при помощи компрессора. В этом и есть все отличие.

Из баллонов в компрессор под определенным давлением подается воздух. Затем после нажатия водителем педали тормоза сила передается на тормозной кран. Его задача — создать давление в тормозных камерах.

виды тормозных систем

Камеры включаются в работу при помощи рычага в тормозном механизме. Он и осуществляет процесс снижения скорости. Когда водитель перестанет давить на педаль, давление на рычаг уменьшится. Процесс торможения прекратится.

Заключение

Мы рассмотрели назначение и виды тормозных систем легковых и грузовых авто. Даже этой базовой информации будет достаточно, чтобы понимать, как это работает. Знать об устройстве тормозов очень важно – от этого зависит безопасность.

Виды тормозных стендов и методы испытания тормозных систем

Согласно действующим стандартам применяют два основных метода диагностирования тормозных систем — дорожный и стендовый. Для них установлены следующие контролируемые параметры:

  • при проведении дорожных испытаний — тормозной путь; установившееся замедление; устойчивость при торможении; время срабатывания тормозной системы; уклон дороги, на котором должно неподвижно удерживаться транспортное средство
  • при проведении стендовых испытаний — общая удельная тормозная сила; коэффициент неравномерности (относительная неравномерность) тормозных сил колес оси, а для автопоезда еще дополнительно коэффициент совместимости звеньев автопоезда и асинхронность времени срабатывания тормозного привода

Существует несколько видов стендов и приборов, использующих различные методы и способы измерения тормозных качеств:

  • статические силовые
  • инерционные платформенные
  • инерционные роликовые
  • силовые роликовые стенды
  • приборы для измерения замедления автомобиля при дорожных испытаниях

Статические силовые стенды

Статические силовые стенды для диагностирования тормозов автомобиля представляют собой роликовые или платформенные устройства, предназначенные для проворачивания «срыва» заторможенного колеса и измерения прикладываемой при этом силы. Такие стенды могут иметь гидравлический, пневматический или механический привод. Измерение тормозной силы возможно при вывешенном колесе или при его опоре на гладкие беговые барабаны. Недостатком статического способа диагностирования тормозов является неточность результатов, вследствие чего не воспроизводятся условия реального динамического процесса торможения.

Инерционные платформенные стенды

Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции (от поступательно и вращательно движущихся масс), возникающих при торможении автомобиля и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими платформами. Такие стенды иногда используются на предприятиях автотехобслуживания для входного контроля тормозных систем или экспресс-диагностирования транспортных средств.

Инерционные роликовые стенды

Инерционные роликовые стенды

имеют ролики, которые могут иметь привод от электродвигателя или от двигателя автомобиля. В последнем случае ведущие колеса автомобиля приводят во вращение ролики стенда, а от них с помощью механической передачи — и передние (ведомые) колеса.

После установки автомобиля на инерционный стенд линейную скорость колес доводят до 50…70 км/ч и резко тормозят, одновременно разобщая все каретки стенда путем выключения электромагнитных муфт. При этом в местах контакта колес с роликами (лентами) стенда возникают силы инерции, противодействующие тормозным силам. Через некоторое время вращение барабанов стенда и колес автомобиля прекращается. Пути, пройденные каждым колесом автомобиля за это время (или угловое замедление барабана), будут эквивалентны тормозным путям и тормозным силам.

Тормозной путь определяют по частоте вращения роликов стенда, фиксируемой счетчиком, или по продолжительности их вращения, измеряемой секундомером, а замедление — угловым деселерометром.

Метод, реализуемый инерционным роликовым стендом, создает условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. Но в силу высокой стоимости стенда, недостаточной безопасности, трудоемкости и больших затрат времени, необходимого для диагностирования, стенды такого типа нерационально использовать при проведении диагностирования на автопредприятиях и при гостехосмотре.

Силовые роликовые стенды

Силовые роликовые стенды с использованием сил сцепления колеса с роликом позволяют измерять тормозные силы в процессе его вращения со скоростью 2.10 км/ч. Вращение колес осуществляется роликами стенда от электродвигателя. Тормозные силы определяют по реактивному моменту, возникающему на статоре мотор-редуктра стенда при торможении колес.

Роликовые тормозные стенды позволяют получать достаточно точные результаты проверки тормозных систем. При каждом повторении испытания они способны создать условия (прежде всего скорость вращения колес), абсолютно одинаковые с предыдущими, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. Кроме того, при испытании на силовых роликовых тормозных стендах предусмотрено измерение так называемой «овальности» — оценка неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, т.е. исследуется вся поверхность торможения.

При испытании на роликовых тормозных стендах, когда усилие передается извне (от тормозного стенда), физическая картина торможения не нарушается. Тормозная система должна поглотить поступающую извне энергию даже несмотря на то, что автомобиль не обладает кинетической энергией.

Есть еще одно важное условие — безопасность испытаний. Самые безопасные испытания — на силовых роликовых тормозных стендах, поскольку кинетическая энергия испытуемого автомобиля на стенде равна нулю. В случае отказа тормозной системы при дорожных испытаниях или на площадочных тормозных стендах вероятность аварийной ситуации очень высока.

Следует отметить, что по совокупности своих свойств именно силовые роликовые стенды являются наиболее оптимальным решением как для диагностических линий станций техобслуживания, так и для диагностических станций, проводящих гостехосмотр.

Современные силовые роликовые стенды для проверки тормозных систем могут определять следующие параметры:

  • по общим параметрам транспортного средства и состоянию тормозной системы — сопротивление вращению незаторможенных колес; неравномерность тормозной силы за один оборот колеса; массу, приходящуюся на колесо; массу, приходящуюся на ось
  • по рабочей и стояночной тормозным системам — наибольшую тормозную силу; время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности (относительную неравномерность) тормозных сил колес оси; удельную тормозную силу; усилие на органе управления

Данные контроля выводятся на дисплей в виде цифровой или графической информации. Результаты диагностирования могут выводиться на печать и храниться в памяти компьютера в базе данных диагностируемых автомобилей.

Данные контроля тормозной системы автомобиля

Рис. Данные контроля тормозной системы автомобиля: 1 — индикация проверяемой оси; ПО — рабочий тормоз передней оси; СТ — стояночная тормозная система; ЗО — рабочий тормоз задней оси

Результаты проверки тормозных систем могут выводиться также на приборную стойку.

Динамику процесса торможения можно наблюдать в графической интерпретации. График показывает тормозные силы (по вертикали) относительно усилия на педали тормоза (по горизонтали). На нем отражены зависимости тормозных сил от усилия нажатия на педаль тормоза как для левого колеса (верхняя кривая), так и для правого (нижняя кривая).

Приборная стойка тормозного стенда

Рис. Приборная стойка тормозного стенда

Графическое отображение динамики процесса торможения

Рис. Графическое отображение динамики процесса торможения

С помощью графической информации можно наблюдать также разницу в тормозных силах левого и правого колес. На графике показано соотношение тормозных сил левого и правого колес. Кривая торможения не должна выходить за границы нормативного коридора, которые зависят от конкретных нормативных требований. Наблюдая характер изменения графика, оператор-диагност может сделать заключение о состоянии тормозной системы.

Значения тормозных сил левого и правого колес

Рис. Значения тормозных сил левого и правого колес

Назначение и классификация тормозов

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРМОЗОВ

Эффективность тормозных средств является одним из важнейших условий, определяющих возможность повышения веса и скорости движения поездов, пропускной и провозной способности железных дорог. От свойств и состояния тормозного оборудования подвижного состава в значительной степени зависит безопасность движения.

Последствия плохих тормозов

Последствия неэффективных тормозов

Назначение тормозов

В процессе движения поезда на него действуют силы, различные по своему характеру и направлению. Различают силы внешние (например, сила сопротивления движению от уклона) и внутренние (например, сила трения в моторно-осевых подшипниках). Внешние силы можно разделить на управляемые (сила тяги) и неуправляемые (силы сопротивления движению). В зависимости от соотношения управляемых и неуправляемых сил, поезд может двигаться ускоренно, замедленно или с равномерной скоростью.
Сила тяги — внешняя движущая сила, которая создается тяговыми электродвигателями локомотива во взаимодействии с рельсами. Она приложена к ободу колес в направлении движения. Для остановки поезда необходимо исключить действие силы тяги, т. е. отключить тяговые двигатели локомотива. Однако поезд продолжит движение по инерции за счет накопленной кинетической энергии и до полной остановки пройдет значительное расстояние. Чтобы обеспечить остановку поезда в требуемом месте или снижение скорости движения на определенном участке следования, необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению.
Устройства, применяемые в поездах для создания искусственного сопротивления движению, называются тормозами, а силы, создающие искусственное сопротивление движению, — тормозными силами.
Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда.

Способы создания замедления движения

Различают фрикционный, реверсивный и электромагнитный способы создания замедления движения.

Фрикционный способ. При этом способе сопротивление движению создается вследствие трения тормозных колодок (или специальных накладок) о поверхность катания колес подвижного состава (или дисков). В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в теплоту, нагревающую трущиеся детали и рассеиваемую в окружающую среду.

 

Колодочный (фрикционный) тормоз

Реверсивный способ. На локомотивах с электрической передачей осуществляется переключение тяговых электродвигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным или реостатным. В первом случае вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, во втором — электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду.

Реверсивный способ создания замедления движения применяется также на локомотивах с гидропередачей (гидродинамический тормоз) и на паровозах (контрпар).

Электромагнитный способ. При этом способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза с использованием вихревых токов. Особенность этого способа создания замедления заключается в том, что мощность тормоза ограничивается только значением допустимого замедления. Поэтому электромагнитный способ используют только при экстренном торможении.

Магнитно-рельсовый тормоз

Классификация тормозов

Тормоза классифицируют по способу создания тормозной силы, свойствам системы управления и назначению.

  • По способу создания тормозной силы различают фрикционные тормоза (колодочные и дисковые) и динамические (электродинамические, гидродинамические и реверсивные).
  • По свойствам системы управления различают тормоза автоматические (прямо- и непрямодействующие) и неавтоматические (прямодействующие).
    Тормоза этих двух типов подразделяются на пневматические, электропневматические и электрические. Принципиальное отличие пневматического тормоза от электропневматического состоит только в способе управления: управление пневматическим тормозом осуществляется изменением давления сжатого воздуха в специальном воздухопроводе (тормозная магистраль), проложенном вдоль каждого локомотива и вагона, а управление электропневматическим тормозом осуществляется электрическим током. В качестве рабочего тела в обоих случаях используется энергия сжатого воздуха. Автоматические тормоза должны автоматически приходить в действие (затормаживать) при определенном темпе снижения давления в тормозной магистрали. Прямо- или непрямодействие автоматического тормоза определяется конструкцией воздухораспределителя. Прямодействующий автоматический тормоз — это тормоз грузовых вагонов, оборудованный воздухораспределителем
    усл. № 483, который способен поддерживать установленное давление в тормозном цилиндре независимо от плотности последнего.
    Непрямодействующий автоматический тормоз — это тормоз пассажирских вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. № 292, который не восполняет утечки сжатого воздуха из тормозного цилиндра.
    Примером прямодействующего неавтоматического тормоза служит вспомогательный локомотивный тормоз. В случае приведения его в действие воздух из главных резервуаров поступает в тормозные цилиндры.
  • По назначению различают тормоза грузовые, пассажирские и скоростные. За характеристику их работы принимают время наполнения и опорожнения тормозного цилиндра.

Тормоза анимация

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего
тормоза и ЭПТ

Воздухораспределитель 242

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением

Крылов Автоматические тормоза

Справочник по тормозам

Локомотивные устройства безопасности

69. Классификация тормозов железнодорожного подвижного состава.

Тормозами называют комплекс устройств, предназначенных для создания дополнительных управляемых сил сопротивления движе­нию с целью регулирования скорости или остановки поезда. Тормоза являются главным средством, обеспечивающим безопасность движе­ния и возможность роста скоростей поездов.

По одному из основных признаков: реакции на разрыв управля­ющего канала тормоза разделяют на автоматические и неавтоматиче­ские. Первые срабатывают на торможение при разрыве поезда и оста­навливают все его разорвавшиеся части без участия машиниста. Авто­матические тормоза являются основным средством безопасности, в соответствии с эффективностью которых выполняется расчет тормоз­ного пути и осуществляется расстановка сигналов на перегоне. Ими оборудованы все поезда.

Неавтоматические тормоза при разрыве поезда не тормозят, а будучи в заторможенном состоянии дают отпуск. Они имеют ограни­ченное применение, в основном, в качестве вспомогательных на ло­комотивах и автономных подвижных единицах.

По способу создания тормозного эффекта различают фрикционные и динамические тормоза. К фрикционным относятся колодочные, дисковые и магнитно-рельсовые тормоза. Последние отличаются тем, что их макси­мальная эффективность не ограничена силой сцепления колес с рельсами. Они применяются на скоростном подвижном составе и трамваях.

Динамическими являются реостатные и рекуперативные тормоза, которыми оборудованы большинство магистральных электровозов.

Они не являются тормозами безопасности, так как с падением скорости снижают свою эффективность и имеются только на тяговом подвижном составе. Динамические тормоза выгодно применять для регулирования скорости на небольших спусках, уменьшая износ тормозных колодок и расход сжатого воздуха.

По характеристике действия классифицируют нежесткие, полу­жесткие и жесткие тормоза. Нежесткие тормоза работают с любого за­рядного давления и не требуют специальной настройки под уровень установившегося поездного давления, которое зависит от длины ТМ и утечек в ней (см. рис. 2.8). На медленный темп снижения давления в ТМ в поездном положении (темп мягкости) такие тормоза не реагиру­ют, обладая определенной нечувствительностью к естественным ко­лебаниям давления в ТМ при движении поезда.

Для полного отпуска нежесткого тормоза достаточно поднять давление в ТМ после торможения на небольшую величину 0,02—0,03 МПа. Такой отпуск называется «легким». Им обладают все пассажирские воздухораспределители и грузовые на «равнинном» ре­жиме работы, которые и относятся к нежестким.

Полужесткие тормоза обладают теми же свойствами, что и не­жесткие, но каждой величине роста давления в ТМ после торможения соответствует определенная ступень отпуска в ТЦ. Полный же отпуск наступает практически при восстановлении зарядного (поездного) давления. Такой отпуск называют «тяжелым» или «ступенчатым». Им обладают грузовые ВР на «горном» режиме работы, что позволяет обеспечить их эксплуатацию на спусках круче 18 %о.

После торможения этим тормозом при отпуске колодки не отхо­дят от поверхности колес до тех пор, пока ТМ и подключенные к ней запасные резервуары (ЗР) не будут заряжены до исходного давления, Следующее торможение будет происходить с полным тормозным эф­фектом, как и предыдущее. Управляемость поездов с полужестким тормозом хуже, чем с нежестким, но она компенсируется необходи­мой высокой безопасностью движения.

Жесткие тормоза настраиваются на определенный уровень за­рядного и поездного давления в ТМ и при изменении давления в ТМ любым темпом устанавливают соответствующее давление в ТЦ. Они имеют ограниченное применение и используются на крутых спусках 40 %о и более, в особенности на карьерном транспорте открытых гор­ных разработок.

По способности восполнять утечки в тормозных цилиндрах и запас­ных резервуарах различают неистощимые (прямодействующие) и исто­щимые (непрямодействующие) тормоза. В прямодействующих тормозах грузовых поездов при перекрыше связь главного резервуара на локомо­тиве и запасных резервуаров, а также тормозных цилиндров на каждой подвижной единице не разрывается и все утечки восполняются.

В непрямодействующих тормозах пассажирских поездов эта связь нарушается и снижение давления в ЗР, а также в ТЦ не компен­сируется из ГР. Указанное свойство позволяет на затяжных спусках тормозить грузовые поезда длительно без потери их тормозной эф­фективности. Пассажирский поезд, с ускоренными процессами тор­можения и отпуска, в этих случаях ведут в режиме периодического затормаживания с отпуском для подзарядки ЗР, не усложняя воздухорас­пределитель.

По темпам изменения давления тормоза разделяют на быстро­действующие — пассажирские и медленнодействующие — грузовые. Скорость протекающих процессов обусловлена при торможении до­пустимыми продольно — динамическими реакциями, а при отпуске — длиной ТМ и величиной подключенных к ней объемов ЗР и камер.

1)Ручные — используются в качестве аварийного источника тормоза

2)Пневматические – бывают автоматические и неавтоматические:

3)Электропневматические: -однопроводные; -двухпроводные;-четырехпроводные.

4)Электрические: -рекуперативные; -реостатные; -реостатно-рекуперативные.

5)Электро-магнитные: — на постоянном токе; -на вихревом токе.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о