1. Įvadas
Stabdžių apkaba yra pagrindinė ratų stabdžių sistemos dalis. Suporto kreipiamojo kaiščio funkcija yra sujungti apkabą su laikikliu, kad suportas galėtų judėti ašine kryptimi. Kai transporto priemonė stabdoma, suportas juda išilgai kreipiamojo kaiščio veikiant hidrauliniam slėgiui. , suspausti stabdžių diską, kad susidarytų stabdis, ir tuo pačiu metu atleidus pedalą, suportą galima grąžinti, kad būtų pasiektas stabdžio atleidimo efektas. Kai transporto priemonė stabdo dideliu greičiu, stabdžių disko sukimosi inercija bus perduota suporto kreipiamajam kaiščiui, todėl suporto kreipiančiojo kaištis turi turėti gerą atsparumą šlyčiai ir tuo pačiu užtikrinti puikų triukšmo efektyvumą stabdant. Aukščiau pateiktos techninės galimybės gali išlaikyti testą arba išmatuotos CAE analize.
2 Apkabos kreipiamojo kaiščio sulūžusio gedimo paaiškinimas
Bandomosios transporto priemonės 24-kanalo bandymo metu kairiojo priekinio apkabos kreipiamasis kaištis lūžo per 467 ciklą. Pakeitus kreipiamąjį kaištį, lūžis vėl pasireiškė 500-ajame cikle. Pagal standartinius reikalavimus, stabdžių sistemos komponentų bandymui reikia Be išimties atitikti 480 ciklą. Priekinio kreipiamojo kaiščio sulaužytų ciklų skaičius neatitinka standartinių reikalavimų. Kreipiamojo kaiščio lūžimo dalis yra kaiščio veleno skersmens perėjimo taškas. Remiantis lūžių analize, lūžis priklauso nuovargio lūžiui veikiant šlyties jėgai. Kitas reiškinys yra tas, kad po 800 ciklų bandymų galinio apkabos kreipiamojo kaiščio nėra jokių anomalijų;
3 Kreipiamojo kaiščio lūžimo priežasčių analizė
Pagal įprastą kreipiamojo kaiščio konstrukcijos, gamybos ir surinkimo būseną kirpimo jėga yra palyginti maža. Tuo pačiu metu kreipiamasis kaištis susidaro šalto krypties proceso metu, o pats gaminys turi didelį atsparumą šlyčiai. Įprasta būsena nuovargio nesulaužys. Neįprastas kreipiamojo kaiščio lūžis neįvyko atliekant tikrąjį bandymą kelyje. Siekiant išsiaiškinti pagrindinę nenormalaus kreipiamojo kaiščio lūžimo priežastį, šiame darbe atliekami tyrimai projektavimo, gamybos ir bandymo metodų požiūriu bei formuluojamos tobulinimo priemonės, kaip išvengti panašių gedimų rinkoje. klausimas.
3.1 Gaminio projektavimo veiksnių įtakos kreipiamiesiems kaiščiams analizė
Kreipiamasis kaištis sujungia apkabą su apkabos korpuso laikikliu. Stabdant, spaudžiant alyvą, suportas pasislenka į stabdžių disko šoną. Kai trinties plokštė liečiasi su stabdžių disku, suportas juda išilgai kreipiamojo kaiščio kaip ašis. Perkėlimo proceso metu jis bus paveiktas. Šlyties jėga išilgai radialine stabdžių disko krypties ir Z krypties gravitacija, kurią sukelia apkabos savaiminis svoris, abiejų jėgų bendra jėga duos tam tikrą poveikį kreipiamajam kaiščiui nelygiuose keliuose. Ar dėl smūgio jėgos nutrūks kreipiamasis kaištis, reikia atlikti teorinę CAE analizę. Atsižvelgiant į šį gedimą, buvo atlikta CAE lyginamoji priekinių ir galinių kreipiamųjų kaiščių standumo ir stiprumo analizė: 1) suvaržymo sąlygos: 1-6 laisvės laipsniai suspaudimo taške, žr. 1 pav.;
1 pav. Priekinių ir galinių kreipiamųjų kaiščių analitinės apkrovos ir suvaržymo apkrovos schema 2) Apkrovos sąlygos: kreipiamojo kaiščio galvutės radialinė apkrova yra 5000N; atlikus analizę, priekinio ir galinio kreipiamųjų kaiščių galvos deformacijos, kai apkrova yra 5000N, yra atitinkamai 0,5 mm ir 0,48 mm, šlyties įtempis atitinka leistiną medžiagos įtempį. Buvo išbandyta to paties tipo kreipiamojo kaiščio konstrukcija, o kitų modelių kreipiamojo kaiščio konstrukcija atitinka sugedusios dalies struktūrą. Tai rodo, kad kreipiamasis kaištis neturi konstrukcijos defektų ir nesukels tokių problemų kaip lūžių gedimas.
3.2 Bandymo sąlygų įtakos kreipiamojo kaiščio lūžimui analizė
Transporto priemonės 24-kanalo bandymo stendas yra kelių modeliavimo bandymų stendas, kuriame taikomas kelių modeliavimo bandymo metodas ir gali būti atkurta 90 proc. kelių gedimų laboratorijoje. Šiuo bandymo metodu galima greitai patikrinti, ar gaminio struktūroje nėra dizaino defektų. Šiuo metu tai taip pat yra pagrindinis būdas pagrindiniams originalios įrangos gamintojams patikrinti konstrukcines dalis. Šio bandymo metodo stabdymo bandymo sąlygos yra šios:
2 pav. Priekinių ir galinių kreipiamųjų kaiščių deformacijos ir įtempių analizės rezultatai 1) Stabdžių alyvos slėgis nustatytas į 20Mpa; 2) Bandymo ciklas yra 480, o stabdžių skaičius cikle yra 32; 3) Bandymo skysčio laikymo bakas dedamas po suportu. Avarinio stabdymo metu alyvos slėgis vamzdyne paprastai yra 8-10MPa, o stabdžių alyvos slėgis neviršija 16 MPa atliekant dalių projekto patikrą. Kelio modeliavimo bandymo alyvos slėgio nustatymas viršija projekto patikros diapazoną. , stabdžių disko deformacija ir pan. viršija projektinius lūkesčius, keičiasi kreipiamojo kaiščio jėgos modelis. Skysčio laikymo bakas dedamas po suportu, todėl suporto stūmoklio stabdžių skystis tekės atgal po stabdžio slėgio ir atleidimo, o apkabos stūmoklis atsitrauks be išankstinio slėgio. Stabilioje būsenoje nesunku sukelti apkabos kreipiamojo kaiščio jėgos pokytį, o tuo pačiu metu bandymo metu prie apkabos sklinda metalinis trankimo garsas, o po stabdymo - praėjus 3 s. Tai rodo, kad po stabdymo alyvos skystis grįžta į skysčio kaupimo baką, padidėja tarpas tarp disko ir tarpas tarp stūmoklio ir plokštės, o suportas dirbo neprojektinėje būsenoje, todėl padidėja kreipiamojo kaiščio šlyties jėga.
3.3. Priekinės ir galinės apkabos konstrukcijos įtakos kreipiamojo kaiščio lūžimui analizė
Bandymo metu sulūžę kreipiamieji kaiščiai buvo visi priekiniai suportai, o galinių suportų kreipiamųjų kaiščių struktūra ir dydis buvo panašūs į priekinių apkabų, tačiau gedimo nebuvo. Skiriasi priekinių ir galinių suportų svoris ir struktūra. Priekinės apkabos yra 2 kg sunkesnės už galines. Tuo pačiu metu galinės apkabos integruoja parkavimo mechanizmą. Tarpas yra tik 0,55 mm. Siekiant patikrinti, ar tarpas ir svoris neigiamai paveiks kreipiamąjį kaištį bandymo sąlygomis, šiame darbe atliekama CAE analizė ant kreipiamojo kaiščio esant skirtingiems tarpams. 1) Analizės tikslas: kreipiamojo kaiščio jėgos skirtumas pagal pradinę priekinių ir galinių stabdžių apkabų padėtį ir maksimalus apkabos stūmoklio atitraukimas; 2) Suvaržymo sąlygos: apribokite apkabos tvirtinimo kronšteiną. 3) Krovimo apkrova: 30 g svorio pagreičio masė apkraunama stabdžių apkabos svorio centre.
3 pav. Jėgos analizės apkrovos ir kreipiamojo kaiščio suvaržymo apkrovos schema Analizės rezultatai rodo, kad priekinio kreipiamojo kaiščio įtempimas aukščiau nurodytomis sąlygomis yra 184,72 MPa ir 209,932 MPa, o tai rodo, kad padidėja apkabos stūmoklio atitraukimo dydis. turės įtakos kreipiamojo kaiščio įtempimui. Tuo pačiu metu galinių kreipiamųjų kaiščių įtempiai aukščiau nurodytomis sąlygomis yra atitinkamai 107,796 MPa ir 108,960 MPa, kurie labai skiriasi nuo priekinių kreipiamųjų kaiščių, o tai taip pat patvirtina, kodėl nesugedo galinio apkabos kreipiamieji kaiščiai.
4 pav. Kreipiamojo kaiščio įtempimo būsena pradinėje priekinio apkabos padėtyje
5 pav. Apatinio kreipiamojo kaiščio įtempimo būsena, kai priekinio apkabos stūmoklis atsitraukia 4,4 mm
6 pav. Apatinio kreipiamojo kaiščio įtempimo būsena, kai galinio apkabos stūmoklis atsitraukia 0,55 mm
7 pav. Apatinio kreipiamojo kaiščio įtempimo būsena, kai galinis suportas atsitraukia 0,55 mm
4 Kreipiamojo kaiščio lūžio rizikos analizė
Neprotingas tyrimo metodas lėmė nenormalų kreipiamojo kaiščio lūžį. Ar jis egzistuos tikromis darbo sąlygomis? Remiantis originalios įrangos gamintojų statistika, 98 procentai transporto priemonės stabdymo lėtėjimo yra mažesnis nei 0,3 g, o didžiausia šio modelio stabdymo jėga ekstremaliomis darbo sąlygomis yra 1 g. Norint pasiekti 20Mpa slėgį, reikia 1000N pedalo jėgos, o vairuotojas negali jo užlipti. Todėl, nors modeliavimo platformoje įvyko kreipiamojo kaiščio lūžio gedimas, realybėje tokios darbo sąlygos nepasitaikys, o rizika yra itin maža. Tuo pačiu metu buvo atliktas trijų mėnesių transporto priemonės konstrukcijos patvarumo bandymas poligone ir nėra pranešimų apie nenormalius kreipiamuosius kaiščius, rodančius, kad gaminys atitinka konstrukcijos ir kokybės kontrolės reikalavimus.
5. Išvada
Stabdžių apkabos yra saugos komponentai, gaminio dizainas ir patikra yra labai svarbūs. Šiame darbe gaminio dizainas pertvarkomas šalinant lūžių gedimus ir nustatomas gaminio dizaino patikimumas. Kartu patobulinama ir nepagrįsta tyrimo metodo dalis. Pavyzdžiui, bandomosios alyvos slėgis nustatomas ties didžiausiu blokavimo slėgiu, kuris atitinka faktines blogiausias darbo sąlygas, o skysčio laikymo bakas dedamas ant suporto, kuris užtikrins patikrinimą. Dėl pagrįstumo patikrinimo rezultatai tampa pagrįstesni.