運(yùn)輸拖拉機(jī)右后輪比左后輪制動(dòng)性能差的原因分析

何利軍

制動(dòng)性能的好壞是衡量運(yùn)輸拖拉機(jī)安全性能的重要指標(biāo)，性能良好、制動(dòng)可靠是運(yùn)輸拖拉機(jī)安全行駛、避免事故的重要保證。江蘇省農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理系統(tǒng)推廣使用農(nóng)機(jī)安全性能專用檢測設(shè)備以來，運(yùn)輸拖拉機(jī)制動(dòng)性能的檢測精度大大提高，為判斷運(yùn)輸拖拉機(jī)的安全性能提供了科學(xué)依據(jù)。

1 右后輪制動(dòng)性能差是一種普遍現(xiàn)象

通過對(duì)蘇州市吳中區(qū)2009、2010、2011年三年檢測數(shù)據(jù)（見表 1）分析發(fā)現(xiàn)，在初次檢驗(yàn)不合格的拖拉機(jī)中，因右后輪制動(dòng)性能差而判定安全技術(shù)條件不合格的占80%左右。左后輪制動(dòng)性能差已成為影響拖拉機(jī)安全性能的重要因素。

表1 吳中區(qū)2009－2011年拖拉機(jī)檢測數(shù)據(jù)

2 右后輪比左后輪制動(dòng)性能差的原因分析

2.1 道路路拱因素

因路面排水需求，在建設(shè)道路時(shí)一般都將路面做成中間高兩邊低的路拱，所以運(yùn)輸拖拉機(jī)大部分時(shí)間都是在左側(cè)高于右側(cè)的路面上通行的。

如圖 1所示，通過受力分析可以看出，運(yùn)輸拖拉機(jī)在公路上行駛時(shí)左后輪受到的力NL與右后輪受到的力NR是不相等的。

圖1 變型拖拉機(jī)后輪受力情況

式中：G1——后軸載荷；

L——輪距；

hg——拖拉機(jī)質(zhì)心高度；

a——路拱橫向傾角；

NL——路面對(duì)左輪的支承力；

NR——路面對(duì)右輪的支承力。

根據(jù)力學(xué)公式可以推算出：NR＞NL。因此，在通常情況下，運(yùn)輸拖拉機(jī)在拱形路面上制動(dòng)時(shí)，右側(cè)車輪的制動(dòng)強(qiáng)度總是要大于左側(cè)車輪的制動(dòng)強(qiáng)度，又因運(yùn)輸拖拉機(jī)的貨物載荷大部分由后輪承擔(dān)，這必然使右后側(cè)制動(dòng)器的制動(dòng)鼓、制動(dòng)片、制動(dòng)油缸等零件的磨損情況要比左側(cè)嚴(yán)重，從而導(dǎo)致右后車輪制動(dòng)性能較左側(cè)下降的要快。

2.2 排氣管安裝位置因素

圖2 排氣管口位置

如圖 2所示，運(yùn)輸拖拉機(jī)的排氣管出口朝向右后方，排出的尾氣直接噴向右后輪制動(dòng)鼓，因受尾氣的影響右后輪溫度要比左后輪溫度高很多。

根據(jù)溫度對(duì)材料力學(xué)性能的影響規(guī)律，材料的強(qiáng)度隨溫度的升高而降低。當(dāng)運(yùn)輸拖拉機(jī)在制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鼓受熱膨脹，內(nèi)徑增大，因右后輪溫度較左后輪更高，所以右制動(dòng)鼓相比左制動(dòng)鼓內(nèi)徑增加更大，更多地削弱了摩擦片對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力，降低了制動(dòng)效能。再則制動(dòng)鼓受熱膨脹過大，還會(huì)引起制動(dòng)鼓的變形失圓，導(dǎo)致制動(dòng)性能進(jìn)一步下降。

運(yùn)輸拖拉機(jī)行駛過程中是靠制動(dòng)器與地面產(chǎn)生一個(gè)與行駛方向相反的外力來實(shí)現(xiàn)停車或減速的，這個(gè)與行駛方向相反的力稱為制動(dòng)力。制動(dòng)力主要取決于制動(dòng)器內(nèi)制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)鼓的摩擦力，摩擦力f=μN(yùn)（式中的μ為摩擦因數(shù)；N為正壓力，也就是制動(dòng)油缸產(chǎn)生的推力）。因此當(dāng)運(yùn)輸拖拉機(jī)左右輪壓力N相同時(shí)，摩擦因數(shù)μ對(duì)影響制動(dòng)性能起著關(guān)鍵性作用。如圖3所示，當(dāng)摩擦片溫度升到300℃左右時(shí)，摩擦因數(shù)μ下降將近一倍，那么摩擦力f也將下降近一倍。在制動(dòng)過程中，隨著制動(dòng)器溫度的升高，其摩擦因數(shù)會(huì)不斷減小，導(dǎo)致制動(dòng)摩擦力顯著下降，產(chǎn)生熱衰退現(xiàn)象。正因?yàn)槭芘艢夤苡绊懹液筝喼苿?dòng)鼓溫度比左制動(dòng)鼓要高很多，右摩擦片摩擦因數(shù)較左摩擦片摩擦因數(shù)下降得要快很多，從而導(dǎo)致右側(cè)車輪制動(dòng)性能較左側(cè)的差很多。

圖3 摩擦因素與溫度特征曲線

3 右后輪比左后輪制動(dòng)性能差的危害及啟示

3.1 危害

因?yàn)橛液筝啽茸蠛筝喼苿?dòng)性能差，拖拉機(jī)在制動(dòng)時(shí)，無法沿直線方向減速，容易產(chǎn)生制動(dòng)跑偏或側(cè)滑等現(xiàn)象，讓駕駛員無法控制拖拉機(jī)的前進(jìn)方向，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)使拖拉機(jī)完全失去操縱能力。在有積水或冰雪的路面制動(dòng)時(shí)，會(huì)因跑偏或側(cè)滑而導(dǎo)致翻車、撞車等惡性交通事故，在高速行駛中緊急制動(dòng)時(shí)，甚至?xí)a(chǎn)生拖拉機(jī)180度調(diào)頭等危險(xiǎn)情況。因此，預(yù)防拖拉機(jī)制動(dòng)跑偏或側(cè)滑，對(duì)安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。

3.2 啟示

農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理部門應(yīng)通過運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備和科學(xué)的管理手段，加強(qiáng)對(duì)拖拉機(jī)安全性能的監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)并歸納總結(jié)一些影響安全的因素和規(guī)律，利用安全宣傳、行政指導(dǎo)等方式，提醒駕駛?cè)藛T及時(shí)做好維修保養(yǎng)工作，改善拖拉機(jī)安全運(yùn)行環(huán)境，避免事故的發(fā)生。駕駛?cè)藛T要做好拖拉機(jī)的日常保養(yǎng)工作，經(jīng)常性跟蹤檢查右后輪的制動(dòng)性能，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修。

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