AIR BRAKE SYSTEM: COMPONENTS, WORKING PRINCIPLE AND APPLICATIONS
INTRODUKTION
”Brakes are as important as an engine for an automobile” (Bromsar är lika viktiga som en motor för en bil), vilket är mycket riktigt sagt, för om vi behöver en motor för att driva ett fordon så behöver vi också bromsar för att stanna det, Detta påstående liknar också Newtons första lag, som vi alla är bekanta med. Som vi vet använder vi numera i lätta fordon ett hydrauliskt bromssystem för att stoppa eller bromsa fordonet, men frågan är om det hydrauliska bromssystemet är effektivt när det gäller tunga fordon. Om inte, vad behöver vi då för att stoppa eller bromsa tunga fordon som bussar och lastbilar? Låt oss gå på jakt efter svaren.
Luftbromssystem är en typ av bromssystem som vanligtvis används i tunga kommersiella fordon eller fordon som kräver ett riktigt kraftfullt och effektivt bromssystem. Det är en typ av friktionsbroms där man i stället för hydraulisk vätska använder luft som kompressionsmedium för bromsklossarna.
Pneumatiska tryckluftsbromssystem används vanligen i tunga fordon som bussar och lastbilar.
Tryckluftsbromsar uppfanns av George Westinghouse för att användas i tåg. Efter att ha bevisat sin kaliber i tåg anpassades tryckluftsbromsarna senare för att användas i tunga fordon. Den säkerhet och det bromsförtroende som tryckluftsbromsar ger tunga fordon är fortfarande erkända.
Varför behöver vi tryckluftsbromsar?
Som vi redan har diskuterat är bromssystem ett behov av ett bilfordon, men som vi alla vet när det gäller tillämpningen är alla fordon inte likadana, eftersom vissa fordon används för lätta ändamål som bilar och cyklar och andra används för tunga ändamål som bussar och lastbilar, Det finns därför ett behov av olika bromssystem av följande skäl:
* Eftersom belastningen på lätta och tunga fordon varierar är den bromskraft som krävs för att stoppa det tunga fordonet mycket större än den som krävs för lätta fordon, så de tunga fordonen bör vara utrustade med ett bromssystem som kan ge tillräckligt med bromskraft för att stoppa eller bromsa fordonet.
* När vi talar om lätta fordon ger hydrauliska bromsar mer än tillräcklig bromskraft för att stoppa eller bromsa fordonet på grund av dess korta dimensioner, men när det gäller tunga fordon som är stora till storleken är det hydrauliska bromssystemets effektivitet ett stort problem.
* Eftersom vätskan används för att trycka på kolven i det hydrauliska bromssystemet är säkerheten ett stort bekymmer, eftersom om det finns något läckage i komponenterna i det hydrauliska systemet minskar bromsens effektivitet eller till och med försvinner helt och hållet, eftersom luft alltid finns tillgänglig så bromsfel på grund av läckage är ett mindre bekymmer i ett luftbromssystem.
* Komponenterna (huvudcylindern, bromsledningar etc.) är mycket viktiga för att minska bromsens effektivitet.) i det hydrauliska bromssystemet ökar i takt med att fordonets storlek ökar, vilket i sin tur gör det mycket komplicerat att installera, vilket inte är något problem med tryckluftsbromssystemet.
* På grund av säkerhetsåtgärder som bromsfel och effektivitet har regeringen gjort det obligatoriskt för tunga fordon som bussar och lastbilar att använda tryckluftsbromssystem.
Så på grund av dessa ovan nämnda skäl införde George Westinghouse i mars 1872 luftbromssystem för bromssystemet i järnvägar på grund av dess felsäkra funktion.
Huvudkomponenter
1. Luftkompressor – Det är kompressorn som pumpar luft från atmosfären till luftlagertanken och som drivs av motorn via remdrift.
2. Luftlagring (reservoar)- Det är den tank som används för att lagra den komprimerade luft som skickas från kompressorn, denna lagring har alltid tillräckligt med komprimerad luft så att bromsarna kan användas flera gånger och förhindrar också bromsfel när luftkompressorn visar sig fungera dåligt.
5. Bromspedal – Det är den mekanism som manövreras av föraren och som används för att aktivera bromsarna för att stoppa eller bromsa fordonet. När bromspedalen trycks ned trycks den komprimerade luften som i sin tur bromsar det rörliga däcket.
6. 6. Smutsuppsamlare – Det är en anordning som placeras inuti en bromsrörledning på den plats där en gren avskiljs och förs till trippelventilen, som avlägsnar smuts från luften innan den skickas till trippelventilen
7. Bromscylinder eller bromskammare – Det är en anordning som består av en cylinder och en kolv över vilken tryckluften trycks för att trycka på bromsklossar som i sin tur har friktionskontakt med skivan eller trumman för att stanna eller bromsa fordonet.
8. Bromscylinder – Det är en anordning som består av en cylinder och en kolv över vilken tryckluften trycks för att trycka på bromsklossarna som i sin tur har friktionskontakt med skivan eller trumman för att stanna eller bromsa fordonet.
Bromsventil eller trippelventil – För att aktivera och släppa bromsen krävs att trycket i bromsledningarna och bromscylindern kontinuerligt släpps och byggs upp i enlighet med bromspedalens rörelse, vilket görs av trippelventilen som används i tryckluftsbromssystemet.
9. Bromstrummor – Bromstrumman är den komponent genom vilken bromskraften på grund av friktionskontakt mellan bromsklossar och trumbeläggning överförs till hjulet för att stoppa eller bromsa fordonet, Bromstrummans yttre yta som består av trumbeläggning roterar tillsammans med hjulet och den inre delen som består av bromsbackar förblir i sitt viloläge när bromspedalen inte är nedtryckt.
Anmärkning – Vanligtvis används bromstrummor i tryckluftsbromssystem, men med lämpligt arrangemang kan även skivbromsar användas i tryckluftsbromssystem.
Tryckluftsbromssystemets funktion
En typisk tryckluftsbromssystemkonfiguration för ett tungt fordon består av driftsbromsar, parkeringsbromsar, en manöverpedal och en luftlagertank. Parkeringsbromsar i denna konfiguration består av en uppsättning skiv- eller trumbromsar som hålls i låsläge av en fjädermekanism. Lufttryck krävs sedan för att lossa parkeringsbromsen och sätta igång fordonet. När det gäller driftsbromsar som används för fordonets regelbundna drift trycks en pedal för att stanna eller för att koppla in och koppla ur bromsen.
I allmänhet används ett tryck på 6,8-8,2 bar för den här typen av tillämpningar. Majoriteten av tunga kommersiella fordon använder trummor med tryckluftsbromssystem, även om användningen av skivbromsar nu också håller på att komma ikapp. Varje fordon med tryckluftsbromsar har en tryckmätare monterad på instrumentbrädan och i fri sikt för föraren, vilket gör det möjligt för föraren eller föraren av fordonet att vara helt medveten om drifttrycket i kompressorn. Det finns också lämpliga system och säkerhetsmekanismer som varnar föraren eller operatören om det uppstår ett fel eller om drifttrycket plötsligt sjunker. Som en nödsäkerhetsmekanism vid en extrem plötslig minskning av lufttrycket aktiveras omedelbart de fjäderstyrda parkeringsbromsarna, vilket gör att fordonet stannar på ett säkert sätt.
Grundprincipen för ett tryckluftsbromssystem liknar vilken annan typ av bromssystem som helst, den enda skillnaden är att man använder tryckluft i stället för hydrauliska vätskor. Så i princip är det bara ett konventionellt bromssystem.
Försörjningssystem: Kompressorn är den anordning som genererar och på ett sätt reglerar flödet av tryckluft i systemet. Kompressorn drivs direkt av motorn och använder det vanliga smörjmedel som finns i motorn.
Den komprimerade luften trycks genom en kylspiral och in i en lufttork. Härifrån lagras luften i en reservoartank för användning. Reservoartanken är ansluten till ett intrikat nätverk av kretsar för frambromsar, bakbromsar och parkeringsbromsar. Tillförselsystemet innehåller också dräneringsventilen, tryckbegränsningsventilen och säkerhetsventilen.
Styrsystem: Kontrollsystem: Kontrollsystemet består i stort sett av driftstoppskretsen, parkeringsbromskretsen och släpvagnsbromskretsen (i förekommande fall). Driftsbromskretsen består av två individuella brytningskretsar vardera för den främre och den bakre bromsen. Båda dessa kretsar är anslutna till sina särskilda reservoarer för ökad säkerhet om huvudreservoaren skulle gå sönder.
Parkeringsbromskretsen är ansluten till en fjädermekanism där lufttrycket används för att hålla fjädern i olåst läge. Ett tryckfall i denna krets resulterar i att parkeringsbromsarna aktiveras. Släpvagnsbromssystemet har egna ledningar för drift och används när det finns en släpvagn kopplad till fordonet. Den har en matarledning och en styrledning. Tillförselledningen matas från huvudreservoaren och styrledningen får sin signal från servicebromssystemet för bättre bromsning.
När föraren av ett fordon trycker på bromspedalen för att stanna eller bromsa fordonet sker följande processer-
1. När föraren startar motorn startar bromskompressorn eftersom den drivs av motorn som i sin tur börjar komprimera den atmosfäriska luften och genom kompressorregulatorn skickas denna komprimerade luft med optimalt tryck till tryckluftsbehållaren som alltid har en viss mängd luft lagrad från den föregående cykeln.
2. När föraren trycker på bromspedalen stängs trippelventilens utloppsventil och inloppsventilen öppnas, vilket i sin tur ger passage åt den komprimerade luften från reservoaren att passera genom systemets bromsledningar.
3. Denna komprimerade luft som flödar genom bromsledningarna överförs sedan till bromscylindern, som har en kolv inuti sig.
4. När den komprimerade luften utövar tryck på kolven inne i bromskammaren rör sig kolven bort från sitt ursprungliga läge, vilket omvandlar denna pneumatiska energi till mekanisk energi.
5. På hjuländen av bromscylindern placeras bromstrummor inuti vilka det finns ett hölje för den mekaniska manöverdonet som fjädrar eller slacks som har bromsklossar i sin yttre ände.
6. På grund av kolvens rörelse på grund av trycket från tryckluften expanderar det mekaniska manöverdonet inuti bromstrumman, vilket i sin tur trycker på bromsklossarna i utåtriktad riktning för att få friktionskontakt med de roterande trumledningarna.
7. Med denna friktionskontakt mellan bromsklossarna och de roterande trumledningarna ansätts bromsarna på hjulen för att stanna eller bromsa fordonet.
Användning
På grund av dess egenskap att förhindra bromsfel används luftbromssystem i stor utsträckning i olika fordon, men i tunga fordon som lastbilar och bussar är luftbromssystem obligatoriskt på grund av regeringens fordonsföreskrifter.
1. Det används i järnvägar
2. Alla lastbilar och bussar på vägarna idag använder tryckluftsbromssystem, några av dem är.
* Volvo 9400PX-bussar.
* Bharat Benz 3123R-lastbil.
* lastbilar med flera släpvagnar,
* långdistansbussar för höghastighetståg,
* fordon för militärt bruk och
* påhängsvagnar
.