logo search
uchebnik pogtehnika

6.2.1. Тормозные свойства пожарного автомобиля

Тягово-скоростные и тормозные свойства АТС связаны между собой. Чем больше υmax , max и tυ , тем лучше должны быть тормозные свойства ПА. Повышенные требования к тормозным свойствам ПА вызваны также и тем, что при следовании к месту вызова с высокой скоростью водители ПА вынуждены в 3...5 раз чаще, чем водители других АТС, использовать торможение для обеспечения безопасности движения.

Возможно несколько способов торможения ПА: без использования тормозной системы (движение накатом — при следовании ПА к месту вызова используется редко); только тормозной системой; совместно тормозной системой и двигателем; только двигателем (двигатель работает чаще всего в режиме холостого хода с включенным зажиганием или при незначительном нажатии водителем на педаль подачи топлива и включении более низкой передачи, чем перед началом торможения).

Тормозная система ПА служит для замедления его движения, вплоть до полной остановки, и для удержания на месте при стоянке. Тормозное управление ПА включает следующие системы (ГОСТ 22895—77):

рабочую тормозную систему (ножную) — используется при всех режимах торможения для уменьшения скорости и полной остановки ПА;

запасную тормозную систему - используется при отказе рабочей тормозной системы и обеспечивает не менее 30 % эффективности работы по тормозному пути;

стояночную тормозную систему обеспечивает стоянку автомобиля на уклонах (i % 18);

вспомогательную тормозную систему (тормоз-замедлитель) — используется при длительном торможении на спусках для поддержания постоянной скорости. Вспомогательной тормозной системой должны быть оборудованы ПА с общей массой более 12 т или ПА с общей массой более 10 т, использующие прицепы. Если ПА с общей массой более 3,5 т эксплуатируется в горных условиях.

Для оценки эффективности работы рабочей и вспомогательной тормозных систем используют три показателя (ГОСТ 25478—82): тормозной путь ST, м; установившееся замедление jt , м/с2; время срабатывания тормозов tt, с. Экспериментально установлено, что этими показателями можно достаточно полно характеризовать процесс торможения АТС (рис. 6.9).

Время t1 зависит от реакции водителя, от времени, за которое он принимает решение о торможении и переносит ногу с педали управления подачей топлива на педаль тормоза. Время t1 зависит от индивидуальных особенностей и квалификации водителя, обычно t1 = 0,4...1,5 с. При расчетах принимают t1 = 0,8 с.

Время t2 зависит от конструкции и технического состояния привода тормозов, от времени, за которое выбирается свободный ход педали тормоза, и управляющее усилие водителя передается к колесным тормозам. У ПА с гидравлическим приводом тормозов t2 = 0,2...0,4 с, с пневматическим приводом t2 = 0,6...0,8 с. Время t2 неисправного гидравлического привода (при наличии воздуха в системе или неисправности клапанов в главном тормозном цилиндре) увеличивается, тормоза срабатывают со второго (t2 = 0,6 с) или третьего (t2  1,0 с) нажатия. Время t2 тормозов ПА с пневматическим приводом может увеличиваться зимой после продолжительной работы на пожаре из-за уменьшения сечения трубопровода замерзающим конденсатом. У ПА с гидропневматическим приводом тормозов (например, на шасси «Урал») t2  0.4 с. Время t2 всех приводов уменьшается при более быстром нажатии на педаль тормоза.

Время t3 зависит от массы ПА, типа и состояния дорожного покрытия. При экстренном торможении время t3 пропорционально массе ПА и коэффициенту , на дорогах с малым масса ПА на время t3 практически не влияет.

Время tT = t2 + t3 является одним из трех показателей эффективности работы тормозной системы и определяется при диагностировании ПА на тормозном стенде. Для ПА с 3,5 т < G < 12 т время tT  1 с, для ПА с G > 12т tT < 1,2 с (ГОСТ 25478—82). Контролировать tT при ходовых испытаниях ПА сложно.

Время t4 представляет собой время торможения с максимальным ускорением (замедлением) jт- За время t4 кинетическая энергия АТС расходуется в основном на работу сил трения тормозов и частично на работу сил сопротивления движению (Рf, Рв). Если при торможении колеса заблокированы (не вращаются), то работа сил трения происходит только между шиной и поверхностью дороги. Трение в тормозном механизме как поглотитель энергии АТС при блокировке колес уже не действует. Если колеса АТС заблокированы, то после преобразования уравнения (6.1) при = 1, Рk= 0, Рf = Р, Рi = Pв = 0 с учетом формулы (6.40) получим формулу

jт = g (6.53)

для определения максимального замедления автомобиля при торможении всеми колесами. Так как при увеличении буксования колес уменьшается (рис. 6.3), то для увеличения jт и, следовательно, уменьшения Sт достигать полной блокировки колес при торможении нежелательно.

При торможении ПА сила инерции Pj (6.24) увеличивает нагрузку на передние колеса и уменьшает на задние. Наибольшие значения ко­эффициентов изменения нормальной реакции ПА находятся в следую­щих пределах (6.35) и (6.36): 12 =1,2...2,0; 34 = 0,5...0,7. Поэтому для обеспечения торможения с jт необходимо такое распределение тормозных усилий между передними и задними колесами, при котором блокировка колес происходит одновременно. Так как современные тормозные системы ПА не обеспечивают точного соответствия между нормальной реакцией Rn колес и их тормозных усилий, то действительное значение jт меньше теоретически возможного в Кэ = 1,4... 1,6 раз.

Тормозной путь Sт при полной блокировке колес определяется как площадь под зависимостью υ (t) за время t3 + t4 (рис. 6.9), т. е.

. (6.54)

После преобразования (6.55) с учетом формулы (6.54) и tт 1...1.2 с формула для определения тормозного пути ПА принимает вид:

SТ = (Kэ/2) , (6.55)

где υ0 - скорость автомобиля перед торможением, м/с.

Для предварительной оценки эффективности работы рабочей и запасной тормозных систем ПА проводят ходовые испытания. Испытания могут проводиться визуально по Sт и синхронности начала торможения колес при резком однократном нажатии на педаль (сцепление выключено), а также с использованием переносных приборов-деселерометров (или деселерографов). Диагностирование по тормозному пути Sт должно проводиться на ровном, сухом, горизонтальном участке дороги, свободном от движущегося транспорта. В соответствии с ГОСТ 25478—82 тормозной путь определяется при υ0= 11,1 м/с (40 км/ч). Для ПА с G 3,5 т рабочая тормозная система должна обеспечить Sт  23 м, запасная — Sт  36,9 м.

При отсутствии деселерометра (или деселерографа) ускорение jт вычисляется по формуле:

jт = υ02/Sт , (6.56)

где υ0 в м/с; Sт в м.

Для ПА с G > 3,5 т рабочая тормозная система должна обеспечить jт  4,0 м/с2, запасная — jт  2,1 м/с2.

Тормозной путь Sт и установившееся замедление jт должны обеспечиваться тормозными системами ПА с G > 3,5 т при усилении на педали тормоза не более 0,7 кН (70 кГс).

Стояночная тормозная система должна обеспечивать стоянку ПА на уклоне i < 18% при усилии на рычаге тормоза не более 0,4 кН (40 кГс).

Вспомогательная тормозная система должна обеспечивать движение ПА на спуске с i = 7 % протяженностью 7 км с постоянной скоростью не более 30 км/ч.