Файл: Реферат по дисциплине Лопастные машины и гидродинамические передачи.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

Южно-Уральский государственный университет

(национальный исследовательский университет)

Политехнический институт
Факультет: «Машиностроение»
Кафедра «Технологические машины и оборудование. Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика»

Пневматическая тормозная система

Реферат
по дисциплине «Лопастные машины и гидродинамические передачи»

Проверил
____________ /Волосников А.С.В./ ____________ 20__ г.

Автор работы
студент группы П - 257
____________ /Попов С. А./
____________ 20__ г.

Реферат защищен
с оценкой(прописью, цифрой)
_________________
_______________ 20__ г.

Аннотация

Попов С.А. Пневматическая тормозная система. – Челябинск: ЮУрГУ, П–257, 28 с., библиогр. список – 8 наименований.

Цель реферата – ознакомиться с принципом действия пневматической тормозной системы.

Задача реферата – изучить историю развития, описание, принцип работы, преимущества и недостатки, применение и эксплуатацию пневматической тормозной системы.

В работе рассмотрена история тормозной системы с применение пневматического оборудования. Изучено описание и принцип работы. Рассмотрены примеры использования и применения таких системы в коммерческом транспорте. Сделаны итоговые выводы по работе.
Оглавление

Введение:

Движение любого транспортного средства обеспечивается за счет преобразования тепловой энергии сгораемого топлива в механическую энергию. Механическая энергия предаются от двигателя на ведущие колеса с помощью сложной системы шатунов, валов и шестерней. Заключительным фактором, который перемещает автомобиль, является тяга, которая образуется при качении шины по поверхности дороги. Ускорение транспортного средства зависит от мощности двигателя и от количества тяги, которую развивают шины при качении. В результате движения двух соприкасающихся поверхностей относительно друг друга образуется сила трения. Для остановки транспортного средства тормозные колодки прижимаются к поверхности тормозного барабана, создавая силы трения. Сила трения вызывает повышение температуры соприкасающихся поверхностей. Таким образом, получается, что двигатель преобразует тепловую энергию в энергию движения, а тормоза в свою очередь наоборот преобразуют энергию движения в тепловую энергию. Эта тепловая энергия рассеивается поверхностью тормозных барабанов в атмосферу. Количество, тепла, которое могут поглотить тормозные барабаны, зависит от толщины металла, из которого они изготовлены. Если двигатель с мощностью в 200 л.с. разгоняет автомобиль до 100 км/ч, то можно предположить, какая мощность потребуется, чтобы остановить это же транспортное средство. При этом следует иметь ввиду, что в чрезвычайной ситуации для остановки должно потребоваться всего 6 секунд. Несложные вычисления показывают, что если для разгона до 100 км/ч за 1 минуту требуется 200 л.с., то для остановки на этой скорости за время в 10 раз меньшее потребуется 2000 л.с. Вот почему важно, чтобы тормоза всех колес срабатывали как это предусмотрено конструкцией. Если на каком либо колесе тормоз работает не правильно, то другие тормоза должны выполнять за него его работу. Это в свою очередь может привести их перегреву. Перегрев тормоза может стать причиной возникновения неисправности. Большинство тормозных накладок работают в диапазоне температур 250-450 С. Расстояние, требуемое для остановки транспортного средства, зависит от его массы и скорости. Энергия, которая необходима, для остановки автомобиля, прямо пропорциональна его массе и квадрату скорости. Например, если собственная масса автомобиля в два раза меньше массы груза, то для остановки груженого автомобиля потребуется энергии в два раза больше чем, для остановки порожнего. В эпоху конных экипаже тормозами служили механические рычаги. Однако, для автомобильного транспорта, хоть он и стал потомком «самобеглых колясок», этого оказалось явно недостаточно. Поэтому были изобретены гидравлически и пневматические тормозные системы. Гидравлически тормоза в используются на легковых автомобилях. Грузовые транспортные средства и автобусы в целях обеспечения максимальной безопасности используют пневматические тормоза. Тормозная жидкость в гидравлической системе может внезапно закончиться в самый неподходящий момент. Этого не скажешь о пневматических тормозах. Даже если где-нибудь существует небольшая утечка, пневматические тормоза все равно сработают. Большинство современных грузовых автомобилей имеют двойную пневматическую систему, что повышает надежность тормозов.

1. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ Тормозная система

   1. История создания:

Впервые пневмопривод появился в 80-х годах 19 века благодаря разработкам фирмы «Вестингауз», «Корпентер» и «Кнорр» (Германия). Для автомобилей пневмопривод тормозов был предложен Д. Стартевентом (США) в 1904 г., применен на автомобиле во Франции в 1920 году и внедрен в серийное производство фирмой «Кнорр» в 1923 году.

2. Назначение пневматической тормозной системы:

Пневматическая тормозная система предназначена для уменьшения скорости движения автомобиля или полной его остановки при помощи воздуха под давлением.

Наличие надежных тормозов позволяет увеличить среднюю скорость движения, а, следовательно, эффективность при эксплуатации автомобиля

Пневматическая тормозная система делится на несколько основных составляющих, благодаря которым весь узел может функционировать должным образом:

1.Рабочая тормозная система служит для снижения скорости движения автомобиля вплоть до полной его остановки вне зависимости от его скорости, нагрузки и уклонов дороги.

2.Стояночная тормозная система служит для удержания неподвижного автомобиля на горизонтальном участке или уклоне дороги

3.Запасная тормозная система предназначена для плавного снижения скорости движения автомобиля до остановки

4.Вспомогательная система тормозов предназначена для поддержания постоянной скорости автомобиля, при движении на затяжных спусках горных дорог
Пневматические тормоза обычно используются на тяжелых грузовиках и автобусах. Типичное рабочее давление составляет приблизительно 100-120 фунтов на квадратный дюйм или 690-830 кПа или 6,9–8,3 бар. Тормозная система со сжатым воздухом делится на систему подачи и систему управления.

Система подачи сжимает, хранит и подает воздух высокого давления в систему управления, а также в дополнительные вспомогательные системы грузовика с пневматическим приводом (управление переключением передач, сервопривод подачи воздуха на педаль сцепления и т.д.). Воздушный компрессор забирает отфильтрованный воздух из атмосферы и сжимает его, сохраняя сжатый воздух в резервуарах высокого давления. Большинство тяжелых транспортных средств имеют датчик в пределах видимости водителя, указывающий на наличие давления воздуха для безопасной эксплуатации транспортного средства, часто включающий предупреждающие сигналы или световые сигналы. Механический "взмах крыльев", который автоматически опускается в поле зрения водителя, когда давление падает ниже определенной точки, также распространен.

Система управления состоит из рабочих тормозов, стояночных тормозов, педали управления и резервуара для хранения воздуха. Если транспортное средство буксирует прицеп, оно часто имеет отдельную тормозную систему прицепа, которая получает сжатый воздух из системы подачи.

В стояночных тормозах используется дисковое или барабанное устройство, которое предназначено для удержания в "приложенном" положении под действием давления пружины. Для отключения этих "пружинных" стояночных тормозов необходимо создать давление воздуха. Установка стояночного аварийного тормоза освобождает сжатый воздух в трубопроводах между резервуаром для хранения сжатого воздуха и тормозами, что позволяет включить стояночный тормоз с пружинным приводом. Внезапная потеря давления воздуха немедленно приведет к полному срабатыванию пружинного тормоза.

Рабочие тормоза используются во время движения для замедления или остановки транспортного средства. Когда нажимается педаль тормоза для включения рабочих тормозов, воздух подается под давлением из подающего резервуара в камеру рабочего тормоза, вызывая включение тормоза. При отпускании педали возвратная пружина в тормозной камере отключает тормоз, и сжатый воздух выпускается в атмосферу. Большинство типов пневматических тормозов для грузовых автомобилей являются барабанными, хотя наблюдается растущая тенденция к использованию дисковых тормозов.

3. Принцип работы пневматической тормозной системы:

Компрессор тормозной системы - приводной агрегат, который работает только когда запущен двигатель. Через воздушный фильтр в компрессор поступает воздух, который агрегат через регулятор давления закачивает в ресиверы.

Регулятор давления, который расположен либо как отдельный узел, либо встроен в осушитель, контролирует и оптимизирует давление воздуха, а когда ресиверы заполнены полностью, обеспечивает холостой ход компрессора. Если регулятор давления не работает, его подменяет предохранительный клапан.

Ресиверы системы соединены последовательно. В нижней части первого баллона находится спускной кран, через который из энергоносителя выводится конденсат и пары масла. Второй баллон соединен с краном, который оборудован регулятором давления и предохранительным клапаном. Последние сбрасывают лишний воздух и нормализуют давление в системе, если оно превышает допустимое.

Тормозной кран контролирует и перенаправляет поток сжатого воздуха в камеры силовых цилиндров, которые находятся в тормозных узлах колес. В одноконтурной системе за передние колеса автомобиля отвечает нижний цилиндр крана, а за задние колеса тягача и колеса прицепа (если есть) - верхний цилиндр. Пневматические тормоза прицепа присоединяют к автомобилю через разобщительный кран и соединительную головку.

Когда водитель нажимает педаль тормоза, тормозной кран открывает доступ для сжатого воздуха, который из ресиверов поступает в тормозные камеры колес. В цилиндрах увеличивается давление, разжимные кулаки прижимают колодки к тормозным барабанам колес и останавливают автомобиль. Когда водитель отпускает педаль, клапаны тормозных камер колес выводя воздух и колодки возвращаются в исходное положение.



Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов, которые обеспечивают затормаживание колес или вала трансмиссий, и тормозного привода приводящего в действие тормозной механизм.

Основные компоненты пневматической системы:

Простейшая пневматическая тормозная система состоит из 5 узлов:

1. Компрессор с регулятором (говернером);

2. Ресивер

3. Клапан с педальным управлением, который выпускает воздух из ресивера при торможении;

4. Тормозные камеры и регуляторы, которые передают усилие сжатого воздуха на тормоза;

5. Тормозные накладки и тормозные барабаны.

Рассмотрим подробнее, как функционирует каждый компонент тормозной системы. Как известно, сжатый воздух используется для передачи тормозного усилия. Компрессор, имея привод от двигателя транспортного средства, качает воздух в ресивер. Привод может быть осуществлен либо с помощью ремней или от шестеренчатой передачи. Если используются ремни, то их надо регулярно проверять. Компрессор имеет постоянный привод от двигателя. Всякий раз, когда двигатель работает, компрессор также работает. Рабочее давление в тормозной системе от 80 до 135 дюймов на фунт. Выше максимального давления нет смысла качать воздух. Этот процесс регулирует специальный механизм – говернер. У него существует два состояния «разгрузка» и «нагрузка» Когда давление в системе достигает максимума 115-135 дюймов на фунт говернер переводит компрессор в режим «разгрузка». Компрессор должен создавать рабочее давление в ресивере с 50 фунтов на дюйм до 90 фунтов на дюйм за 3 минуты. Если в течение этого времени давление не достигло указанной вличины, значит компрессор не исправен. Важно отметить, что воздух, который поступает в компрессор, должен быть максимально чистым. Поэтому воздух должен сначала пройти через фильтр, чтобы удалились все микрочастицы. Фильтр необходимо регулярно менять. Хотя у большинства компрессоров смазка поступает от системы транспортного средства, некоторые модели имеют свои систему смазки, которую необходимо периодически проверять.



Рессиверы хранят закачанный сжатый воздух. Число и размер рессиверов на транспортном средстве зависит от числа тормозных камер и их размеров, а также от конфигурации стояночного тормоза. Большинство транспортных средств оборудованы больше, чем одним ресивером. Когда воздух сжимается, то он становится горячим. Этот воздух в ресивере охлаждается, что приводит к образованию конденсата. Эта вода в совокупности с маслом, которое попадает через поршневые кольца компрессора, образует отстой, который скапливается на дне ресивера. Если этот отстой бы постоянно скапливался, то он попал бы в тормозную систему и вызвал бы неисправности клапанов и других узлов. Кроме того, эта смесь может зимой замерзнуть, что также может привести к неисправностям клапанов. Ресиверы оборудованы клапанами дренажа. Необходимо ежедневно проводить слив отстоя через дренажные клапаны, чтобы не допустить его скапливание. Для слива всегда надо начинать с самого влажного ресивера. Сначала стравливается давление воздуха, а затем уже осуществляется слив. У некоторых ресиверов существует несколько отделений, в каждом из которых есть свой дренажный клапан. Некоторые ресиверы оборудованы автоматическими дренажными клапанами. Их надо ежедневно проверять и при необходимости немедленно устранять обрывы проводов, если они образуются. Если тормозная система имеет два ресивера, то первый называют «влажным», т.к. он расположен ближе к компрессору и в нем больше собирается влаги. Второй ресивер, расположенный дальше от компрессора содержит более сухой и чистый воздух. Осушитель воздуха может быть установлен между компрессором и «влажным» ресивером с целью удаления излишней влаги из воздуха. Осушитель может быть частично заполнен специальным материалом, хорошо удаляющим влажность из воздуха. У клапана осушителя может быть установлен нагревательный элемент, которые не допускает замерзание влаги в зимнее время года. В этом случае необходимо проверять провода нагревающего элемента, чтобы своевременно обнаружить обрыв.



Педаль тормоза в кабине водителя составляет единый узел клапаном, который выпускает воздух при торможении. Степень нажима на педаль определяет давление воздуха, которое будет задействовано. Однако, это давление не может быть больше, чем давление в ресиверах. Тормозная камера – круглый контейнер, разделенный в середине гибкой диафрагмой. Тормозная камера преобразует энергию сжатого воздуха в механическое тормозное усилие. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, давление воздуха, распространяясь по тормозной системе, доходит до камеры и оказывает воздействие на диафрагму. Диафрагма под давлением воздуха смежается и движет толкатель. Когда давление воздуха выпущено, диафрагма под воздействием пружины возвращается на место, торможение прекращается. Сила торможения зависит от размеров диафрагмы и давления воздуха. Если в диафрагме существует утечка, то эффективность торможения снижается. Передние тормозные камеры, как правило, меньше, поскольку передняя ось имеет меньшую нагрузку. Тормозные камеры устанавливаются на осях у каждого колеса. Давление воздуха подается через входной порт. Давление двигает диафрагму и прикрепленный к ней толкатель. Толкатель другим концом с помощью серьги связан с регулировочным рычагом (slack adjuster). Этот рычаг с помощью кривошипа преобразует продольное движение толкателя в крутящее движения тормозного кулачка для уменьшения зазора между колодками и тормозным барабаном. После того как весь воздух выпущен при торможении, пружина возвращает диафрагму в исходное состояние.



Рассмотрим работу простейшей пневматической тормозной системы. Воздух нагнетается компрессором в ресивер. Когда давление воздуха составит 115-135 дюймов на фунт (793-931 кПа) говернер переводит компрессор в режим «разгрузка». Когда водитель нажимает на педаль тормоза поток воздуха устремляется к тормозным камерам. Давление воздуха двигает диафрагму в камере и прикрепленный к ней толкатель, который в свою очередь воздействует на регулировочный механизм (slack adjuster). Далее тормозное усилие передается на кривошип, который прижимает тормозные колодки к тормозному барабану. Когда водитель отпускает педаль тормоза, давление стравливается через ножной клапан, возвращая диафрагму в тормозной камере в исходной состояние. Торможение прекращается.


Усложним конструкцию нашей тормозной системы, добавив некоторые дополнительные устройства:

1. Манометр. Транспортные средства с пневматической тормозной системой оборудованы манометром, который показывает давление воздуха в первичном и вторичном ресиверах. Манометр устанавливается в кабине водителя. Кроме того, может быть установлен дополнительный манометр, который показывает давление непосредственно во время торможения.

2. Сигнализатор низкого давления (Low Pressure Warning Device). Как правило, у всех транспортных средств, оборудованных пневматической тормозной системой присутствует специальное устройство, которое предупреждает водителя, если давление в системе упадет до опасно низкого уровня. Этот сигнализатор привлекает внимание водителя звуковым сигналом и миганием лампочки на панели приборов. Сигнализатор срабатывает когда давление становится меньше 55 фунтов на дюйм. Он имеет электропневматическое устройство, т.е. при срабатывании замыкает электрическую цепь.

3. Клапан быстрого оттормаживания (Quick Release Valve). Как уже ранее было сказано, когда водитель отпускает педаль тормоза, прекращая торможение, необходимо, чтобы давление воздуха быстро сброшено. В том случае, когда воздушные магистрали довольно протяженные, возникает некоторая задержка в сбросе давления при прекращении торможения. Чтобы воздух из тормозных камер выходил быстро, устанавливается специальный клапан быстрого оттормаживания.

4. Ускорительный клапан (Relay Valve). Педаль тормоза вместе ножным краном находится в кабине водителя, ближе к передней оси и в достаточном удалении от задней оси или осей. Поэтому при нажатии на педаль тормоза происходит определенное запаздывание или так называемая задержка торможения. Для устранения этой ситуации у задней оси устанавливается ускорительный клапан, который напрямую связан с ресивером воздушной магистралью большого диаметра. Работа механизма ускорительного клапана позволяет срабатывать задним тормозным камерам без задержки.

5. Ограничительный клапан передней оси (front axle limiting valve, ratio valve). Известно, что для более эффективного торможения на скользкой дороге необходимо уменьшить тормозное усилие на передних колесах. Для этого используют специальные ограничительные клапаны различных конструкций, которые уменьшают тормозное давление в передних тормозных камерах при торможении на скользкой дороге.

2. Виды пневматических тормозных систем

Двухконтурная пневматическая тормозная система

В настоящее время подавляющее большинство современных грузовых автомобилей оснащено двухконтурной пневматической тормозной системой. Использование такой системы значительно повышает надежность в случае какого-либо отказа одного из контуров. Фактически это интеграция двух тормозных систем. На первый взгляд такая конструкция покажется достаточно сложной для понимания, но если был изучен принцип работы простейшей тормозной системы, то и двухконтурная система будет воспринята. Вообще говоря следует представлять, что в двухосном транспортном средстве один контур обеспечивает торможение колес передней оси, а второй контур выполняет торможение колес второй оси. В случае отказа одного из контуров, функцию торможения будет выполнять другой. Итак, воздух закачивается компрессором во «влажный» ресивер, который защищен от избыточного давления предохранительным клапаном. Затем сжатый воздух поступает из «влажного» ресивера в первичный «сухой» ресивер и далее во вторичный «сухой» ресивер. С этого момента двухконтурная тормозная система готова к работе. По воздушным магистралям сжатый воздух из первичного «сухого» ресивера подведен к ножному клапаны с тормозной педалью . Аналогичная ситуация и со вторичным «сухим» ресивером, от которого воздух также поступает к ножному клапану. При этом ножной клапан состоит фактических из двух разделов, т.е. представляет собой два клапан в одном. Один из отделов обслуживает первичный тормозной контур, а второй отдел обслуживает вторичный тормозной контур. Когда выполняется торможение, воздух из первичного ресивера через ножной клапан подается на задние тормозные камеры. В то же время воздух из вторичного ресивера через подается на передние тормозные камеры. При утечке воздуха в первичном контуре, вторичный будет оставаться работоспособным, и наоборот. Первичный и вторичный контуры снабжены сигнализаторами о низком давлении, которые расположены в кабине. Кроме того, каждый грузовик, тягач или автобус оборудуется аварийным или стояночным тормозом. Принцип его работы основан на использовании мощной пружины для приложения тормозного усилия. Дело в том, что существует вероятность утечки воздуха из тормозной системы. В аварийном тормозе давление воздуха не дает пружине разжаться и произвести торможение. При утечке воздуха, когда давление в системе будет 20-30 фунтов на дюйм, пружина разожмется и тормоза автоматически сработают, транспортное средство остановится. Аварийный тормоз сильно зависит от регулировки пружины.


Несколько более сложная тормозная система используется в автопоездах, т.е. в сцепке тягача с полуприцепом. Тормозная система полуприцепа подключается к системе тягача с помощью специальных гибких магистралей с разъемами, которые не допускают утечки воздуха. Перед подключением необходимо убедиться, что разъемы не загрязнены Состав входят также специальные предохранительные клапаны, которые не допускают утечку воздуха в тормозах тягача, если полуприцеп случайно оторвется. Кроме того на полуприцепе устанавливается ресивер, который обеспечивает нормальное или аварийное торможение, и некоторые другие клапаны. Современные коммерческие транспортные средства оснащаются интегрированными электронными системами, к которым относятся антиблокировочная система (ABS - anti-lock brake system). ABS контролирует скорость вращения каждого колеса. Если во время торможения какое-либо колесо блокируется, то ABS уменьшает тормозное усилие на это колесо тем самым не позволяя колесу скользить на влажной или скользкой дороге, а также во время прохождения поворотов. В состав типичной ABS входят датчики и зубчатые кольца, электронный блок управления (ECU - electronic control unit), клапаны. ECU является мозгом системы. Датчики, установленные на каждом колесе, посылают в ECU информацию о скорости вращения колеса и при необходимости ECU дает команду об уменьшении тормозного усилия на это колесо. Как правило, в кабине водителя срабатывает специальная лампа, сигнализирующая о работе ABS. На полуприцепе может быть также установлена ABS. Кроме ABS на транспортном средстве могут присутствовать и другие системы, обеспечивающие безопасность дорожного движения. Например, система автоматического управления тягой (ATC - automatic traction control ), которая также как ABS отслеживает скорость вращения каждого колеса. При этом сравниваются скорости вращения задних ведущих и передних ведомых колес. Если какое-либо колесо вращается быстрее остальных, например, при попадании на скользкий участок дороги, то ATC его притормаживает. Эффективным техническим решением стала система курсовой устойчивости (ESP - Electronic Stability Program), которая предотвращает занос или опрокидывание транспортного средства, а также «складывание» автопоезда. Система имеет три датчика, которые измеряют угол рыскания (отклонение от курса), поперечное ускорение и положение рулевого колеса. ECU анализирует эти данные и при необходимости притормаживает одно или несколько колес.

3 ПРеимущества и НЕдостатки:

3.1 ПРЕИМУЩЕСТВА:

Пневматические тормоза используются в качестве альтернативы гидравлическим тормозам, которые используются на более легких транспортных средствах, таких как автомобили. В гидравлических тормозах используется жидкость (гидравлическая жидкость) для передачи давления от педали тормоза к тормозной колодке для остановки транспортного средства. Пневматические тормоза используются в тяжелых коммерческих автомобилях из-за их надежности. У них есть несколько преимуществ для больших транспортных средств с несколькими прицепами:^[14]

• 
  Запас воздуха неограничен, поэтому в тормозной системе никогда не может закончиться рабочая жидкость, в отличие от гидравлических тормозов. Незначительные утечки не приводят к отказам тормозов.
  
• 
  Муфты пневматических магистралей легче присоединять и отсоединять, чем гидравлические магистрали; исключается риск попадания воздуха в гидравлическую жидкость, равно как и необходимость прокачки тормозов при их обслуживании. Цепи пневматического тормоза на прицепах можно легко прикреплять и снимать.
  
• 
  Воздух не только служит жидкостью для передачи усилия, но и накапливает потенциальную энергию при сжатии, поэтому он может служить для управления прилагаемым усилием; гидравлическая жидкость почти несжимаема. Системы пневматического тормоза включают в себя воздушный бак, в котором хранится достаточно энергии для остановки транспортного средства в случае отказа компрессора.
  
• 
  Пневматические тормоза эффективны даже при значительной утечке, поэтому система воздушного тормоза может быть спроектирована с достаточной "безотказностью" для безопасной остановки транспортного средства даже при утечке.
  
• 
  Сжатый воздух, входящий в состав системы, может использоваться для вспомогательных устройств, для которых гидравлика не подходит, таких как воздушные рожки и регуляторы сидений, двери в случае автобусов и троллейбусов.
  

3.2 НЕДОСТАТКИ:

Хотя пневматические тормоза считаются превосходной тормозной системой для тяжелых транспортных средств (полная масса 12-15 тонн), которые могут перегружать гидравлические тормоза, они также имеют следующие недостатки по сравнению с гидравлическими тормозными системами:

---

• 
  Пневматические тормоза обычно стоят дороже.^[15]
  
• 
  Пневматические тормозные системы сжимают воздух, что приводит к образованию влаги, для удаления которой требуются осушители воздуха, что также увеличивает цену на пневматические тормозные системы и может способствовать увеличению затрат на техническое обслуживание и ремонт, особенно в первые пять лет.^[15] Неисправные осушители воздуха приводят к образованию льда в системе воздушного тормоза в холодных помещениях.
  
• 
  В США коммерческие водители обязаны пройти дополнительную подготовку, чтобы легально управлять любым транспортным средством, использующим пневматическую тормозную систему. Федеральное управление безопасности автоперевозчиков (FMCSA), регулирующее отрасль грузоперевозок в США, требует, чтобы водители, управляющие транспортным средством, оборудованным пневматическими тормозами, сдавали экзамен по вождению в одном из них.^[16] Это потому, что:
  
  • 
    Научиться плавно управлять пневматическими тормозами требует обучения, поскольку ими трудно управлять плавно.^[15]
    
  • 
    Кроме того, поскольку пневматические тормоза должны приводиться в действие иначе, чем гидравлические системы, вождение транспортного средства с пневматическими тормозами требует знаний о надлежащем техническом обслуживании. Водитель обязан проверить систему наддува воздуха перед началом движения и убедиться, что все баки в рабочем состоянии.
    
  • 
    Как отмечает Страховая корпорация Британской Колумбии (ICBC), "Эксплуатация коммерческих транспортных средств или транспортных средств, оборудованных пневматическими тормозами, требует специальных знаний и навыков, а цена ошибки может быть очень высокой. Когда в аварию попадают крупные транспортные средства, ущерб — транспортным средствам, грузу и человеческим жизням — может быть катастрофическим ".^[17][18]
    
• 
  Шумовое загрязнение: в диапазоне 95-115 дБ для типичного диапазона уровней шума с уровнями, близкими к 115-120 дБ, способными вызвать немедленное повреждение слуха.^[19][20] Законодательство в таких странах, как Австралия и Канада, находится в процессе запрета грузовиков с пневматическими тормозами для использования в густонаселенных районах. Звук создается выпуском сжатого воздуха, который был задержан внутри тормозной камеры. Издаваемый скрипящий звук “псссс" вызван выходом воздуха после торможения, обеспечивающего поддержание давления воздуха на нужном уровне за счет открытия клапанов, реагирующих на работу воздушного компрессора.^[24]
  

---

4. ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК

4.1 Патенты пневматической тормозной системы

Патент «ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТОРМОЗНОЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА» RU 2 724 944 C1от 2020.06.26. Автор: Малиновский Михаил Павлович

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к пневматическим тормозным системам колесных транспортных средств. Тормозной привод содержит компрессор, сообщенный с ресиверами. Ресиверы через основной тормозной кран, имеющий привод от тормозной педали, связаны с полостями тормозных камер переднего и заднего рабочих контуров. Третий ресивер выполняет функции запасной стояночной системы. Основной тормозной кран выполнен двухсекционным и снабжен третьей параллельной секцией, соединенной с приводом от тормозной педали совместно с основным тормозным краном, и образующей с последним интегральный тормозной кран. В обычном рабочем положении функцию торможения обеспечивает основная тормозная система посредством работы основного тормозного крана. Запасная стояночная тормозная система отключена от привода со стороны педали. Достигается осуществление экстренного торможения при отказе контуров рабочей тормозной системы за счет объединения ее органов управления.



Формула изобретения

Пневматический тормозной привод транспортного средства, содержащий компрессор с приводом от двигателя транспортного средства, сообщенный с ресиверами, два из которых связаны через основной двухсекционный тормозной кран, имеющий привод от тормозной педали, с полостями тормозных камер переднего рабочего контура и тормозных камер заднего рабочего контура, последние из которых выполнены заодно с пружинными энергоаккумуляторами, а третий ресивер связан с полостями пружинных энергоаккумуляторов стояночного контура через стояночный кран, имеющий ручной привод, при этом согласно изобретению основной двухсекционный тормозной кран снабжен третьей параллельной секцией, соединенной с приводом от тормозной педали совместно с упомянутым основным двухсекционным тормозным краном, образующей с ним интегральный тормозной кран и выполненной в виде корпуса с тремя рабочими полостями и одной вспомогательной полостью, при этом в нижней и верхней рабочих полостях размещен управляющий подпружиненный поршень, а сами полости сообщены с соответствующим ресивером переднего и заднего рабочих контуров через соответствующие входные отверстия, третья рабочая и вспомогательная полости расположены последовательно со стороны привода от тормозной педали, при этом третья рабочая полость выполнена с двумя входными отверстиями, через одно из которых она соединена со стояночным ресивером посредством стояночного крана, а через другое отверстие - с рабочими полостями пружинных энергоаккумуляторов стояночного контура, одновременно третья рабочая полость связана с помощью перепускного клапана со вспомогательной полостью, выполненной герметичной, нижний и верхний управляющие поршни соосны и имеют выступающие полые цилиндрические выступы, направленные оппозитно друг другу, при этом цилиндрический выступ нижнего управляющего поршня размещен внутри верхнего с возможностью независимого относительного перемещения цилиндрических выступов обоих управляющих поршней, причем с нижней стороны нижнего управляющего поршня установлен подпружиненный атмосферный клапан,

---

имеющий резиновое седло и удлиненный шток, перемещающийся внутри полого нижнего управляющего поршня, с другой стороны последний снабжен перепускным клапаном, свинченным с его полым штоком и имеющим возможность перемещения внутри вспомогательной полости.

Патент «ПНЕМОУПРАВЛЯЕМЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ» SU 795446 A3 от 1981.01.07. Автор: ВЕСЛАВ СТЭФАН ЛЕСЯК

ПНЕВМОУПРАВЛЯЕМЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ что снижает надежность тормозной системы на различных режимах управления Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения следящего действия привода на различных режим торможения. Указанная цель достигается тем, что в корпусе выполнена перегородка с направляющим отверстием, а следящее устройство выполнено в виде расположенных по обе стороны перегородки двух поршней, первый из которых имеет шток, размещенный в направляющем отверстии перегородки, для взаимодействия одной из своих торцовых поверхностей со вторым поршнем, причем противоположной торцовой поверхностью штока образовано седло упомянутого запорного элемента, поверхностью второго поршня, обращенной к перегородке, образован одна из стенок первой камеры, а противоположной поверхностью - одна из стенок четвертой камеры, поверхностью первого поршня, обращенной к перегородке, обр1азована одна из с нок второй камеры, а противоположной поверхностью одна из стенок третьей камеры, при этом указанный запорный элемент размещен в корпусе так, что им и стенкой корпуса образована дополнительная камера для подключения источника давления. Целесообразно шток первого поршня уплотнить в отверстии двумя кольцами, а образованную указанными деталями кольцевую полость сообщить с атмосферой отверстиями, выполненными в указанном штоке.


заключение

История возникновения гидравлической тормозной системы доказывает их необходимость для безопасного и эффективного замедления транспортного средства. Запатентованный в 1904 году тормоз с гидравлическим приводом положил начало модернизации и усовершенствованию данного вида тормозной системы.

В настоящее время пневматическая тормозная система широко применяется в коммерческом транспорте.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. 
   Тормозная система — Википедия (wikipedia.org)
   
2. 
   https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0#1940-%D0%B5_%E2%80%94_1950-%D0%B5Гуревич П.В., Меламуд Р.А. «Тормозное управление автомобилем», Москва, «Транспорт», 1978г.
   
3. 
   Устройство основных узлов пневматического привода тормозных систем — Студопедия (studopedia.ru)
   
4. 
   https://patents.google.com/patent/GB190403651A/en
   
5. 
   Как устроен двойной комбинированный тормозной кран? (studfile.net)
   

---

---