Автоматический регулятор тормозных сил

Регулятор тормозных сил автоматически изменяет давление воздуха в тормозных камерах колес задней тележки в зависимости от нагрузки, действующей на нее в момент торможения.

Регулятор устанавливают на раме автомобиля. Его рычаг с помощью тяги 4 (рис. 1) через упругий элемент 5 и штангу 6 соединен с балками мостов тележки. Упругий элемент предохраняет регулятор от повреждений при движении на неровных дорогах в случае перемещения моста автомобиля выше предела допустимого хода рычага регулятора. Упругий элемент установлен на левом кронштейне тормозной камеры. Ось его наконечника совпадает с осью симметрии моста.

При сильных толчках и вибрациях, а также при перемещении моста за пределы допустимого хода рычага регулятора стержень элемента, преодолевая усилие пружины, поворачивается в корпусе. При этом тяга, соединяющая упругий элемент с регулятором тормозных сил, остается неподвижной, а шаровый палец, ввернутый в стержень, поворачивается в наконечнике тяги.

После прекращения действия илы, отклоняющей стержень, последний под действием пружины возвращается в исходное положение.

Рисунок 1 – Схема установки регулятора тормозных сил:

1 – лонжерон; 2 – регулятор тормозных сил; 3 – рычаг регулятора; 4 – тяга; 5 – упругий элемент; 6 – штанга; 7 – компенсатор; 8 – промежуточный мост; 9 – задний мост; I – положение рычага при наибольшей осевой нагрузке; II – положение рычага при наименьшей осевой нагрузке

Внутри регулятора помещен ступенчатый поршень 2 (рис. 2, б) с укрепленной на нем мембраной 5. Края мембраны зажаты между верхней и нижней половинами корпуса. Внутри поршня выполнено отверстие, в которое проходит верхний конец толкателя 3, а также имеется клапан 1, под действием пружины закрывающий отверстие в поршне. В нижней части к толкателю с помощью поршня 7 поджимается шаровая пята 6, на которую передается усилие от рычага 4. По трубке 10 под нижний поршень подается сжатый воздух, обеспечивающий контакт пяты 6 с толкателем 3. В верхней •части корпуса вставлена неподвижная вставка 12 с наклонными ребрами 9, нижние кромки которых проходят по границе с мембраной. Ступенчатый поршень 2 также имеет наклонные ребра 11, нижние кромки которых хорошо видны на рисунке. Ребра 11 поршня находятся между ребрами 9 неподвижной вставки.

Если поршень 2 находится в верхнем положении, то его ребра не касаются мембраны. В этом случае средняя часть мембраны опирается на поршень, а остальная часть прилегает к неподвижным ребрам вставки. Когда поршень при работе движется вниз, его ребра могут опускаться ниже неподвижных ребер вставки и по мере опускания все больше будут опираться на мембрану. Таким образом, пока поршень находится в верхнем положении, его нижняя активная площадь ограничивается лишь его торцами, так как мембрана лежит на неподвижных ребрах вставки. При опускании поршня его ребра все больше опираются на мембрану и его нижняя активная площадь захватывает все большую часть мембраны, т. е. увеличивается.

Рисунок 2 – Регулятор тормозных сил:

а — в расторможенном состоянии при максимальной нагрузке на мосты; б — торможение при большой нагрузке на мосты; в—торможение при минимальной нагрузке на мосты; 1 — клапан; 2—ступенчатый поршень; 3—толкатель; 4—рычаг; 5—мембрана; 6—шаровая пята; 7—поршень; 8—направляющая толкателя; 9—ребра неподвижной вставки; 10— соединительная трубка; 11—ребра поршня; 12— неподвижная вставка; I — вывод к двухсекционному тормозному крану; II—вывод к тормозным каме­рам колес тележки; III—вывод в атмосферу

В расторможенном состоянии вывод I через двухсекционный тормозной кран соединен с атмосферой. В этом случае ступенчатый поршень 2 находится в верхнем положении, клапан 1 под действием пружины закрывает отверстие в поршне, но не доходит до толкателя 3 и тормозные камеры колес через вывод II, внутреннее отверстие в толкателе и вывод III сообщаются с атмосферой (рис. 2, а).

При торможении из нижней секции двухсекционного тормозного крана сжатый воздух поступает через вывод  в регулятор и поршень 2 под действием сжатого воздуха перемещается вниз вместе с клапаном 1. Клапан 1, дойдя до толкателя 3, закрывает его верхнее отверстие, разобщая вывод II, а следовательно, и тормозные камеры задних колес с атмосферой. При дальнейшем движении вниз поршня 2 клапан 1, упираясь в толкатель 3, отходит от седла в поршне и сжатый воздух из вывода I через образовавшуюся кольцевую щель между толкателем и поршнем направляется к выводу II и далее в тормозные камеры колес, в результате чего происходит торможение. Одновременно сжатый воздух между поршнем 2 и направляющей 8 поступает в полость под мембрану 5 (рис. 2, б).

Когда давление на мембрану снизу будет больше давления сжатого воздуха на ступенчатый поршень 2сверху, поршень 2 поднимется вверх, и как только клапан 1 сядет на седло поршня 2, поступление сжатого воздуха из вывода I в вывод II прекратится. Таким образом осуществляется следящее действие.

Соотношение давлений снизу на мембрану и сверху на ступенчатый поршень равно соотношению их активных площадей. Активная площадь верхней стороны поршня постоянна, а активная площадь мембраны, участвующая в передаче давления на поршень, меняется, как было рассмотрено выше, в зависимости от расположения ребер поршня и неподвижной вставки.

Взаимное расположение поршня и неподвижной вставки зависит от нагрузки на задние мосты. При максимальной нагрузке, т. е. при сближении заднего моста и автоматического регулятора, установленного на лонжероне рамы (см. рис. 1), рычаг 4 (см. рис. 2) будет находиться в верхнем положении. Для подвода сжатого воздуха к выводу II из вывода I необходимо незначительное перемещение поршня, при котором его ребра не опустятся ниже ребер неподвижной вставки. Активная площадь мембраны при этом будет незначительной, и подъем поршня вверх произойдет при большом давлении снизу на активную площадь поршня 2, т. е. сжатый воздух в тормозные камеры будет подаваться под значительным давлением.

При минимальной осевой нагрузке расстояние между задними мостами и регулятором будет наибольшим. Рычаг 4 опустит толкатель 3 в самое нижнее положение, и для подачи сжатого воздуха в вывод II ступенчатый поршень 2 должен максимально опуститься вниз (рис. 2, в). В этом случае его ребра будут ниже ребер неподвижной вставки и упрутся в мембрану. Активная площадь мембраны станет максимальной. Максимальной будет и разность давлений сжатого воздуха, действующего на поршень сверху и снизу, при которой поршень 2 поднимется вверх, клапан 1 сядет на седло поршня 2 и поступление сжатого воздуха прекратится. Следовательно, давление сжатого воздуха в тормозных камерах в этом случае будет значительно меньше. Оно будет в 3 раза меньше давления воздуха, поступающего в вывод I.

При промежуточном положении рычага 4 активная площадь мембраны, а следовательно, и давление воздуха в тормозных камерах колес тоже будет иметь какое-то промежуточное значение.

При торможении регулятор тормозных сил автоматически поддерживает в тормозных камерах давление, обеспечивающее тормозное усилие, пропорциональное нагрузке на задние мосты.

При растормаживании давление в выводе I уменьшается. Поршень 2 под действием противодавления снизу поднимается вверх; при этом вначале клапан 1 садится на седло поршня 2, разобщая выводы I и II, а затем при дальнейшем движении поршня вверх клапан отходит от толкателя 3 и воздух из тормозных камер через вывод II, полый толкатель 3 и вывод III выходит в атмосферу.