Регулятор тормозных сил в зависимости от осевой нагрузки

Прицепы и цистерны для навозоудаления, а также другие буксируемые транспортные средства, как правило, оснащены автоматическим регулятором тормозных сил (РТС). О том, как он работает, читайте в нашей статье.

Да уж, многим знакомы бесконечные спуски и восхождения по лестнице после разгрузки и загрузки прицепа только лишь для того, чтобы настроить интенсивность работы тормозной системы с помощью ручного регулятора. То и дело попадаются механизаторы, которые вместо бесконечных мытарств то вверх, то вниз выбирают небезопасный вариант загрузки наполовину, вне зависимости от фактической загрузки транспортного средства. Для решения этой проблемы все чаще и чаще на смену ручному регулятору приходит РТС в зависимости от осевой нагрузки.

В основном принципы управления РТС в зависимости от осевой нагрузки предопределяются типом подвески транспортного средства. При наличии на прицепе рессор управление РТС осуществляется с помощью рычажного механизма, регулятор при этом должен быть установлен на раму прицепа. А при наличии на транспортном средстве пневматической или гидравлической подвески РТС в зависимости от осевой нагрузки подстраивается с помощью внутреннего давления диафрагмы воздушной подвески или гидравлического цилиндра.

Точный принцип действия механически управляемого РТС в зависимости от осевой нагрузки демонстрирует рисунок. Как правило, управляемый с помощью рычажного механизма клапан устанавливается вертикально на раму прицепа. Нижний рычаг прикрепляется к одной из осей. После загрузки прицепа расстояние между осью и рамой изменяется, а вместе с ним изменяется и установочный угол рычажного механизма. Обычно от тормозного клапана вверху до РТС в зависимости от осевой нагрузки идет шланг. Сжатый воздух под давлением, отрегулированным с помощью РТС в зависимости от осевой нагрузки, проходит через нижние выводы тормозного цилиндра к мембранным тормозным цилиндрам и задействует их.

А что же происходит в процессе торможения? После нажатия на педаль тормоза сжатый воздух поступает через вывод тормозного клапана в РТС в зависимости от осевой нагрузки. Возникающее в камере А (красного цвета) давление нагружает и смещает вниз управляющий поршень, находящийся внутри управляющий клапан и шток клапана.

Как только шток достигает дискового кулачка, выход закрывается, а вход открывается. Теперь воздух поступает из камеры А в камеру С (оранжевого цвета), расположенную в нижней части мембраны, а затем через выводы тормозного цилиндра – в цилиндр мембраны. Одновременно воздух поступает через открытый пилотный клапан в камеру В (заштрихованная). Таким образом, верхняя часть мембраны под фигурной шайбой также оказывается под давлением.

Когда благодаря более энергичному нажатию на педаль тормоза входящее давление повышается, пилотный клапан закрывается, преодолевая давление расположенной над ним регулируемой нажимной пружины. При нажатии тормоза давление в камере С продолжает расти.

Когда оно становится выше управляющего давления, мембрана вместе с прикрепленным к ней поршнем поддавливается вверх, и ввод на управляющем клапане снова закрывается. Таким образом, достигается положение равновесия.

Таков основной принцип работы. А как осуществляется регулировка в зависимости от нагрузки? Это обеспечивает рычаг, который посредством дискового кулачка регулирует ход штока клапана. На порожнем прицепе расстояние между осью и рамой получается максимальным, и рычаг находится в самом нижнем своем положении. При загрузке это расстояние, естественно, уменьшается, а рычаг, соответственно, перемещается вверх.

В зависимости от того, в каком положении находится шток клапана, изменяется активная опорная поверхность мембраны на фигурной шайбе. На порожнем прицепе шток клапана, управляющий поршень, а также расположенная на нем фигурная шайба будут находиться на более низком уровне. Мембрана при этом полностью лежит на фигурной шайбе. Таким образом, даже невысокого давления в камере С уже хватит, чтобы снова нагрузить и сместить управляющий поршень вверх. В этом случае соотношение поверхностей, находящихся под давлением в камере С, будет больше, чем находящаяся под давлением верхняя поверхность управляющего поршня в камере А.

При увеличении массы (загрузки) прицепа шток клапана, управляющий клапан и стопорная шайба начинают перемещаться вверх. Увеличение массы приводит к тому, что все большая площадь мембраны начинает прилегать к неактивному фигурному поршню, который связан с корпусом РТС. Активная площадь мембраны, примыкающей к фигурной шайбе, сокращается, поэтому камера С требует более высокого давления, которое позволило бы нагрузить и сместить управляющий поршень вверх. Давление на тормозной цилиндр благодаря этому также становится выше.

При полной загрузке прицепа активная площадь мембраны становится равной верхней площади управляющего поршня. Таким образом, давление прижатия из камеры А передается в камеру С в соотношении 1:1.

При отпускании педали тормоза через вывод тормозного клапана сбрасывается воздух. В результате падения давления в камерах А и В открывается выпуск управляющего клапана. Через него воздух направляется из камеры С через шток клапана и вентиляционное отверстие. Тормоза снова отпускаются. Для того чтобы избежать внезапного изменения настройки тормозной силы при динамической разгрузке подвески в процессе торможения, шток клапана во время торможения блокируется так называемой резиновой фасонной деталью. Она, находясь под давлением, образует прочное соединение между штоком и корпусом. В изображенном на рисунке регуляторе эта резиновая фасонная деталь при торможении прижимается за счет давления к штоку клапана. Сразу после отпускания педали тормоза она снова принимает прежнюю форму.

При наличии РТС, управляемого с помощью давления, регулировка давления на тормоз осуществляется благодаря давлению в пневморессоре и гидроцилиндре соответственно. В общем и целом принцип работы такого РТС в зависимости от осевой нагрузки и его механического собрата практически один и тот же. Отличие состоит в том, что шток клапана устанавливается с помощью подпружиненной направляющей втулки. Она движется под воздействием поршня, на который оказывают давление пневморессоры. Кулачковая направляющая на верхней стороне втулки обеспечивает позицию штока клапана выше или ниже, в зависимости от установки.

Итак: РТС автоматически настраивают тормозную силу в зависимости от загрузки транспортного средства. На транспортных средствах, оснащенных рессорной подвеской, регулировка осуществляется с помощью рычага, связывающего регулятор, установленный на раме, и мост. На прицепах с пневматической и гидравлической подвеской для настройки клапана тормозной системы прицепа используется давление в пневматической и гидравлической подвеске соответственно.

Текст: Александр Бертлинг
График: Раульф, Гезинг
Фото: Штефан Товерник

Подпишись и читай материал полностью

Следующий репортаж

Тест-драйвы Тесты PROFI Тесты AGROREPORT AGROSALON Новинки Репортажи Драйв НОВОСТИ Агросалон В мире В России О компаниях ТРАКТОРЫ Cадовые 150 л.с. и ниже 150 л.с. — 450 л.с. 450 л.с. и выше Гусеничные ПОЧВА Бороны Глубокорыхлители Культиваторы Плуги