Статические регуляторы

Статические регуляторы могут быть с клапаном - ограничителем давления (отсечным клапаном) и с пропорциональным клапаном.

Схема регулятора с отсечным клапаном приведена на рис.__.

Рис.10. Схема и статическая характеристика регулятора тормозных сил

с отсечным клапаном:

/ -- без груза; // - с грузом

Здесь же приведен график зависимости давления р₂ в тормозном приводе задних колес от командного давления р₁ (в приводе передних колес). Этот график называется статической характеристикой регулятора (регуляторная характеристика) тормозных сил. Пока отсечной клапан открыт, p₂ = p₁. При некотором командном давлении (на графике ) отсечной клапан закрывается, и давление p₂ в тормозном приводе задних колес остается постоянным. Как видно из графика, такой регулятор обеспечивает опережающее блокирование передних колес при полной нагрузке автомобиля и недотормаживание задних колес во всем диапазоне значений командного давления. Однако у недогруженного автомобиля почти во всем диапазоне будет наблюдаться перетормаживание задних колес.

Регулятор с клапаном - ограничителем устанавливается в тормозном приводе передних колес некоторых автомобилей (автомобили КамАЗ) для сохранения управляемости на дорогах с малым коэффициентом сцепления.

Регулятор не должен допускать блокирования передних колес при служебном торможении. Схема и регуляторная характеристика клапана-ограничителя, устанавливаемого на автомобилях КамАЗ, показаны на рис.11.

Рис.11. Схема и статическая характеристика клапана-ограничителя

давления

В этой конструкции клапан - ограничитель объединен в одном корпусе 2с клапаном быстрого растормаживания. На схеме автомобиль расторможен. Большой поршень 4под действием пружины 3находится в верхнем положении, двойной клапан поднят, а клапан сжатого воздуха 7 пружиной 8прижат к седлу.

Атмосферный клапан 9сообщает тормозные камеры передних колес, присоединенных трубопроводом к выводу 1, с атмосферой через вывод 10.При торможении к выводу 5 от тормозного крана поступает сжатый воздух, который перемещает ступенчатый поршень 6вниз. Вместе со ступенчатым поршнем вниз перемещается двойной клапан; атмосферный клапан 9 закрывает вывод 10, прерывая связь с атмосферой, а клапан 7 открывается, сообщая полость Бс полостью А. При этом сжатый воздух через вывод 1поступает к тормозным камерам передних колес. Сжатый воздух будет поступать к тормозным камерам до тех пор, пока давление снизу на ступенчатый поршень 6не создаст усилия, равного усилию на ступенчатый поршень сверху. В равновесном состоянии оба клапана будут закрыты. Равновесное состояние зависит от соотношения площадей ступенчатого поршня:

,

В данном клапане - ограничителе давления отношение площадей 1,75. Это отношение позволяет сохранить равновесие до командного давления р₁ = 0,35 МПа, после чего рост командного давления, преодолевая усилие пружины 3, заставляет большой поршень перемещаться вниз, создавая дополнительное усилие на ступенчатый поршень 6, вследствие чего равновесие наступает при больших значениях командного давления и давления в полости Б:

;

где Р_пр - усилие пружины 3.

При командном давлении p₁ = 0,6 МПа ступенчатый поршень останавливается, упираясь в выступ корпуса 2, клапан 7 сжатого воздуха остается постоянно открытым, давление в полостях А и Бодинаковое. При растормаживании давление в полости Аснижается и поршни перемещаются вверх под действием давления в полости Б. При этом двойной клапан перемещается вверх, выпуская сжатый воздух в атмосферу из тормозных камер передних колес. Таким образом, клапан 9выполняет функцию ускорительного клапана, так как значительно сокращает путь сжатого воздуха из тормозных камер в атмосферу.

Статический регулятор с пропорциональным клапаном (рис.12.)

Рис.12. Схема и статическая характеристика статического регулятора

тормозных сил с пропорциональным клапаном:

/ - без груза; // - с грузом

Статический регулятор поддерживает одинаковое давление в тормозном приводе передних и задних колес, так как дифференциальный поршень пружиной поднят в верхнее положение и выступ корпуса открывает шариковый клапан. При увеличении командного давления дифференциальный поршень под действием разности усилий, действующих сверху и снизу, опускается, а шариковый клапан закрывается; давление в тормозном приводе задних колес останется постоянным до тех пор, пока командное давление не увеличится. При увеличении командного давления дифференциальный поршень вновь поднимается, и давление повышается до тех пор, пока усилие сверху на дифференциальном поршне не превысит усилия снизу. При этом давление в тормозном приводе задних колес будет меньше командного давления.

В момент закрытия шарикового клапана:

где Р_пр - усилие пружины поршня.

Командное давление, при котором начинает прерываться связь главного тормозного цилиндра с тормозным приводом задних колес, соответствует точке j₀ на кривой оптимального распределения тормозных давлений. Регулирование давлений в тормозных цилиндрах, начинается при давлении . Исходя из условий равновесия дифференциального поршня при закрытом шариковом клапане, можно найти закон изменения давления в тормозном приводе задних колес:

Как видно из последнего уравнения, давление в тормозном приводе задних колес увеличивается пропорционально росту командного давления. Наклон регуляторной прямой (передаточное отношение регулятора) определяется отношением площадей дифференциального поршня. Статическая характеристика показывает, что рассмотренный регулятор хорошо выполняет свое назначение при груженом автомобиле. Однако при негруженом автомобиле использование этого регулятора приведет к перетормаживанию задних колес. Такие регуляторы допустимы только на автомобилях, где нагрузка в процессе эксплуатации меняется незначительно.