Регулятор гальмівних сил

Изобретение относится к области машиностроения. Преимущественной областью его использования являются пневматические приводы тормозов автомобилей. Известна конструкция регулятора тормозных сил [1], содержащего корпус, в котором расположен следящий элемент, разделяющий в корпусе полости входного и выходного давления и состоящий из поршня и диафрагмы с переменной активной площадью, центральная часть которой закреплена на поршне, а периферийная - на стенке корпуса, двухседельный клапан, избирательно перепускающий сжатый воздух в полость выходного давления или сообщающий ее с атмосферой, управляемый подвижным штоком, уплотненным в корпусе, винт регулировки начального положения штока. В таком регуляторе тормозных сил жесткая связь регулировочного винта со штоком. При такой конструкции статическая характеристика является линейной (фиг.2, кривая 1) при определенном положении подвижного штока. Идеальная характеристика распределения тормозных сил автомобиля описывается кривой второго порядка, а характеристика упомянутого выше регулятора тормозных сил показывает значительное отклонение их реального распределения тормозных сил от идеального, что отражает ухудшение качества регулирования при любом положении. Причина этою недостатка была устранена в регуляторе тормозных сил [2], в котором между регулировочным винтом и штоком установили пружину. Однако в этом регуляторе при отсутствии входного и выходного давления двухседельный клапан открыт. Поэтому при поступлении входного давления, до закрытия двухнедельного клапана, давления на входе и выходе равны. Статическая характеристика такого регулятора представлена на фиг.3, где точки 1, 2, 3 соответствуют различным моментам закрытия двухседельного клапана. В этом случае регулятор не регулирует тормозные силы на низких входных давлениях. Такой недостаток имеется и у регулятора [2], в котором пружина, расположенная между регулировочным винтом и штоком предварительно поджата в положениях регулировочного винта, соответствующих высоким уровням загрузки автомобиля, принятом за прототип. Экспериментальные исследования, проведенные авторами, показали, что такой регулятор имеет выходную характеристику, представленную на фиг.4, где точки 1, 2, 3 соответствуют различным усилиям начального сжатия пружины. В основу изобретения "Регулятор тормозных сил транспортного средства" поставлена задача за счет устранения предварительного поджатия пружины при любом положении регулировочного винта и тем самым достижении независимости расстояния между регулировочным винтом и подвижным штоком от уровня загрузки автомобиля, обеспечить регулировку тормозных сил. Поставленная задача достигается тем, что в известном регуляторе тормозных сил транспортного средства с пневматическим приводом тормозов, содержащем корпус, в котором расположены следящий элемент, разделяющий в корпусе полости входного и выходного давления и состоящий из поршня и диафрагмы с переменной активной площадью, центральная часть которой закреплена на поршне, а периферийная на стенке корпуса, двухседельный клапан, управляемый подвижным штоком, уплотненным в корпусе, регулировочный винт и пружину между ними, согласно изобретению, при любом положении регулировочного винта, расстояние между опорными поверхностями пружины равно или больше длины пружины, находящейся в свободном состоянии. В этом случае при любом положении регулировочного винта пружина не имеет предварительного сжатия. За счет этого статическая характеристика имеет вид - фиг.2, кривые 2, 3. Новый признак придает устройству новое свойство - пружина не находится в сжатом состоянии при любой загрузке автомобиля и как следствие новый результат: если ранее на определенных степенях загрузки регулятор не выполнял регулировку тормозных сил, то при заявляемой совокупности признаков достигается эта регулировка при любой степени загрузки автомобиля. На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемого регулятора тормозных сил, который содержит корпус 1, поршень 2, диафрагму с переменной активной площадью 3, двухседельный клапан 4, пружину двухседельного клапана 5, подвижный шток 6, пружину подвижного штока 7, болт регулировки 8 начального сжатия пружины 7, атмосферный вывод 9 соединяющий внутреннюю цилиндрическую полость в подвижном штоке 6 и полость С в корпусе с атмосферой, полость входного давления А, полость выходного давления Б. На фиг.2 показана статическая характеристика регулятора тормозных сил, где обозначено: P1 входное давление, P2 - выходное давление, кривая 1 статическая характеристика регулятора по первому аналогу, кривая 2, 3 - статическая характеристика предложенного устройства для различных положений регулировочного винта. На фиг.3 показана статическая характеристика регулятора тормозных сил по а.с. 1294667, где обозначено P1 - входное давление, P2 - выходное давление, точки 1, 2, 3 соответствуют различным степеням предварительного сжатия пружины подвижного средства. В случае, если во входной полости А отсутствует давление сжатого воздуха, пружина 7 находится в свободном состоянии, разобщая полости А и Б. Поршень 2, шток 6, диафрагма 3 могут находиться в произвольном положении, область которого определяется предварительной регулировкой болта 8. При этом полость Б может быть соединена с атмосферой через внутреннюю цилиндрическую полость в штоке 6, полость С и атмосферный вывод 9. Если в полость А подается сжатый воздух под его воздействием поршень 2, перемещаясь вниз, прижимает клапан 4 к штоку 6 и тем самым полость Б отсоединяется от атмосферного вывода 9. Шток 6 упирается а пружину 7. Когда давление в полости А достигнет значения, достаточного для открытия клапана 4, клапан А открывается и сжатый воздух поступает в полость Б. В полости Б сжатый воздух воздействует снизу на полость 2 и на активную площадь диафрагмы 3, с которой усилие передается также на поршень 2. С возрастанием давления в полости Б поршень 2 несколько перемещается вверх относительно корпуса 1 и штока 6, за счет чего клапан 4 начинает закрываться. Клапан 4 окончательно закроется когда давление в полости Б достигнет величины, при которой поршень 2 будет находиться в равновесии. Причем если активная площадь диафрагмы 3 больше 0, давление в полости 5 установится меньше чем в полости А. Таким образом осуществляется следящее действие регулятора тормозных сил. При увеличении давления в полости Б за счет активной площади штока 6 (площадь его верхнего торца) шток 6 несколько переместится вниз, сжимая пружину 7. Вместе со штоком 6 вниз переместится и поршень 2, вследствие чего увеличится активная площадь диафрагмы 3 и поэтому с увеличением давления в полости А темп нарастания давления в полости Б все время снижается и статическая характеристика регулятора имеет вид кривых 2, 3, фиг.2 в зависимости от начального положения болта 8 фиг.1. При снижении давления в полости А под действием давления в полости Б поршень 2 перемещается вверх. Клапан 4 отрывается от штока 6 и полость Б через атмосферный вывод 9 сообщается с атмосферой. Дополнительно можно отметить, что если бы шток 6 имел жесткую связь с болтом 8, то ввиду отсутствия пружины 7 регулятор имел бы характеристику, соответствующую кривой 1 на фиг.2. При этом при регулировке болта 8 (фиг.1) изменялся бы только угол наклона кривой 1 на фиг.2. Технический результат изобретения проявляется в улучшении качества регулирования тормозных сил на всех уровнях загрузки транспортного средства.