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第6章 制動性能分析
第6章 制動性能分析
108t大型礦用自卸車采用的是全液壓盤式制動,其前輪制動盤為單盤三卡鉗,后輪制動盤為雙盤雙卡鉗。全液壓盤式制動具有熱穩(wěn)定性好,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動比較大,效率較高,作用滯后時間較短等特點(diǎn)。改進(jìn)后其制動系統(tǒng)保持不變,下面對其制動性能進(jìn)行分析。
6.1 制動力矩和制動力
6.1.1 前輪制動力矩和制動力
前輪盤式制動器為單盤三卡鉗型,如圖6.1所示,每組制動鉗有兩塊摩擦片,三對液壓缸。設(shè)在制動時摩擦片的摩擦表面全部與制動盤接觸,且各處單位壓力分布均勻,則制動力矩為:
(6-1)
1.摩擦片 2.制動盤 3.前輪轂
式中:—前輪摩擦片總數(shù)
圖6.1 前制動盤受力簡圖
—摩擦片摩擦系數(shù)
—單組制動鉗單側(cè)摩擦片對制動盤的壓緊力
—作用半徑
制動力:
(6-2)
式中:—前輪半徑,=1.5m
前輪為單盤三卡鉗盤式制動器,則摩擦片總數(shù)為:=2×3×2=12。單組單組制動鉗單側(cè)摩擦片對制動盤的壓緊力,其中為前輪制動器制動壓力,=17MPa,為前輪制動鉗液壓缸內(nèi)徑,=92mm,將及枝帶入可求得=338856N。作用半徑,,分別問前輪制動器摩擦片扇形表面內(nèi)、外半徑,=373mm,=472mm,,由此求得=422.5mm,取摩擦片系數(shù)=0.4,將個參數(shù)代入式(6-1)可得制動力矩:
N
由此,制動力:
N
6.1.2 后輪制動力矩和制動力
后輪盤式制動器為雙盤雙卡鉗型,如圖6.2所示,每組制動鉗兩塊摩擦片,兩對液壓缸。設(shè)在制動時摩擦片表面全部與制動盤接觸且各處的單位壓力相等,則制動力矩為:
(6-3)
式中:—前輪摩擦片總數(shù)
1.摩擦片 2.制動盤 3.驅(qū)動軸
—輪邊減速器傳動比
圖6.2 后制動盤受力簡圖
—單組制動鉗單側(cè)摩擦片對制動盤的壓緊力
—作用半徑
制動力:
(6-4)
式中:—后輪半徑,=1.5m
后輪為雙盤雙卡鉗盤式制動器,則摩擦片總數(shù)為:=2×2×2=8。單組單組制動鉗單側(cè)摩擦片對制動盤的壓緊力,其中為前輪制動器制動壓力,=8.75MPa,為前輪制動鉗液壓缸內(nèi)徑,=66.6mm,將及枝帶入可求得=60933.5N。作用半徑,,分別問前輪制動器摩擦片扇形表面內(nèi)、外半徑,=142mm,=241mm,,由此求得=191.5mm,輪邊減速器傳動比=27.3,取摩擦片系數(shù)=0.4,將個參數(shù)代入式(6-1)可得制動力矩:
N
由此,制動力:
N
6.2 前后輪附著力及滾動阻力
自卸車滿載制動時若前后輪同時抱死拖滑,則其軸荷分配(如圖6.3)為:
(6-5)
(6-6)
—自卸車重心至前軸中心距
—自卸車重心至后軸中心距
—路面附著系數(shù)
—滿載時自卸車重心高度
式中:—前軸軸荷反力
—后軸軸荷反力
—自卸車總重
—前后軸距
路面附著力為: (6-7)
滾動阻力為: (6-8)
式中:—滾動摩擦系數(shù),=0.02
已知自卸車滿載時的總重N,前后軸距=5100mm,自卸車重心至前軸中心距=3366mm,自卸車重心至后軸中心距=1734mm,滿載時自卸車重心高度=3000mm,取路面附著系數(shù)=0.6,代入式(6-5)和(6-6)得:
圖6.3自卸車制動受力情況
N
N
由式(6-7)可以求得前后輪附著力分別為:
N
N
由式(6-8)可以求得前后輪滾動阻力分別為:
N
N
6.3 制動加速度和制動距離
由前面的計算可知,﹤,﹥,則自卸車在制動時前輪未抱死而后輪抱死,那么總的制動力為:
故制動加速度為:
(6-9)
式中:—質(zhì)量系數(shù),=1.1
各參數(shù)帶入式(6-9)得自卸車制動加速度:
自卸車標(biāo)準(zhǔn)最大制動距離為18m(制動前速度為=30km/h,即8.33m/s),制動時間分為四個階段:,其中為駕駛員反應(yīng)時間,一般為1s,為制動器作用時間,為持續(xù)制動時間,為制動力消除時間。計算時忽略與,則制動距離為:
(6-10)
式中:
帶入式(6-10)得制動距離:
=8.33+8.85=17.18m
可見,制動距離小于最大制動距離。
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