Фрикционные диски тормоза. Фрикционы и стальные диски

Почему лебедка манипулятора не держит груз.

Рано или поздно владельцы тросовых манипуляторов UNIC, Tadano, Kanglim, Dong Yang, Soosan сталкиваются с проблемой, когда грузовая лебедка не держит груз, то есть при поднятии груза она не фиксируется и груз падает. Чтобы понять, почему так происходит, рассмотрим устройство грузовой лебедки на примере манипулятора UNIC.

Как видно из рисунка в тормоз грузовой лебедки фрикционного типа. Два фрикционных диска и между ними храповик. Эти диски находятся в масляной ванне. В народе называют "мокрые тормоза".

При износе фрикционных дисков не обеспечивается требуемый тормозной момент и груз падает. Вот тут и встает вопрос как менять мокрые тормоза.

Почему быстро изнашиваются фрикционные диски грузовой лебедки манипулятора.

Почему быстро изнашиваются фрикционы тормоза грузовой лебедки манипулятора? Основной причиной является отсутствие смазки в редукторе, смазка несоответствующего качества, попадание в смазку воды (чаще всего это происходит через сапун), неправильная регулировка тормозных фрикционов.

Согласно руководства по эксплуатации, тормозные фрикционные диски должны меняться после трех лет эксплуатации вне зависимости от их внешнего состояния.

Что происходит на практике? В связи с относительно высокой стоимостью фрикционных тормозных дисков грузовой лебедки манипулятора их владельцы начинают изобретать фрикционные диски из подручного материала.

Фрикционные диски грузовой лебедки манипуляторов изготавливают методом подбора из Российских аналогов тракторной техники, а некоторые даже изготавливают самостоятельно из текстолита. Но все же тормоз грузовой лебедки является ответственным узлом и пренебрежение его обслуживанием и самовольным внесением изменения в конструкцию может обернуться аварией. Не рискуйте своей жизнью и жизнями обслуживающего персонала. Всегда используйте качественные материалы для ремонта тормоза грузовой лебедки.

Как самостоятельно поменять тормозные фрикционные диски грузовой лебедки на манипуляторе?

Замену фрикционных дисков на манипуляторе лучше всего доверить сервисным центрам. Такую работу должен производить мастер, имеющий достаточную квалификацию и опыт.

Как отрегулировать тормоз грузовой лебедки.

Процесс регулировки тормоза грузовой лебедки манипулятора не является сложным и его вполне можно произвести самостоятельно. Для этого необходимо рукой затянуть корончатую гайку (см. рисунок выше) и затем открутить ее (ослабить) на 1/6 оборота совместить отверстием на валу и зафиксировать шплинтом. Не затягивайте корончатую гайку ключом.

Как самостоятельно поменять мало в редукторе грузовой лебедки манипулятора.

При работе грузовой лебедкой происходит ее естественный износ. В редуктор грузовой лебедки попадает воздух, влага, грязь. Чтобы исключить продукты износа из редуктора грузовой лебедки производите смену масла через шесть месяцев с начала ввода в эксплуатацию КМУ, после этого трансмиссионное масло меняется один раз в год. Для работы редуктора грузовой лебедки манипулятора необходимо залить в него масло до середины (примерно 1 литр)

Какое масло заливать в редуктор лебедки манипулятора.

Наружный диаметр: D-122 мм

Внутренний диаметр: D-71 мм

Масса: 0,1 кг

Диски фрикционные (тормозные) предназначены для фиксации лебедки, а как следствие и груза при работе манипулятора Тадано .

Как показывает практика, большинство неисправностей манипулятора связано с тем, что лебедка кму перестает удерживать груз. Такая поломка может быть вызвана как элементарным несоблюдением правил эксплуатации и технического регламента, так и износом деталей механизма, в частности – фрикционных дисков.

Причина выхода из строя фрикционных дисков

Основными причинами, ведущими к износу фрикционных дисков, являются:

• попадание воды в смазку;
• неправильно выполненная регулировка дисков;
• отсутствие смазки в редукторе;
• использование смазки низкого качества.

Некоторые владельцы манипуляторов, не сумев приобрести и заменить фрикционные диски к манипулятору недорого, пытаются решить проблему поломки своими силами, используя для этого подручные материалы. Такая самодеятельность нередко приводит к полному выходу механизма лебедки из строя и даже к несчастным случаям. Доверять замену фрикционных дисков на манипулятор следует исключительно профессионалам.

Наша компания специализируется на продаже запасных частей и ремонте манипуляторе, в частности, у нас всегда можно приобрести фрикционные диски.

Мы предлагаем широкий ассортимент запчастей к манипулятору, в том числе, фрикционные диски по выгодным ценам, в чем можно легко убедиться, заглянув в каталог реализуемой нами продукции.

Почему лебедка манипулятора не держит груз

Рано или поздно владельцы тросовых манипуляторов Tadano сталкиваются с проблемой, когда грузовая лебедка не держит груз, то есть при поднятии груза она не фиксируется и груз падает. Чтобы понять, почему так происходит, рассмотрим устройство грузовой лебедки.

Как видно из рисунка в тормоз грузовой лебедки фрикционного типа. Два фрикционных диска и между ними храповик. Эти диски находятся в масляной ванне. В народе называют "мокрые тормоза".

При износе фрикционных дисков не обеспечивается требуемый тормозной момент и груз падает. Вот тут и встает вопрос как менять мокрые тормоза.

Почему быстро изнашиваются фрикционные диски грузовой лебедки манипулятора

Почему быстро изнашиваются фрикционы тормоза грузовой лебедки манипулятора? Основной причиной является отсутствие смазки в редукторе, смазка несоответствующего качества, попадание в смазку воды (чаще всего это происходит через сапун), неправильная регулировка тормозных фрикционов.

Согласно руководства по эксплуатации, тормозные фрикционные диски должны меняться после трех лет эксплуатации вне зависимости от их внешнего состояния.

Что происходит на практике? В связи с относительно высокой стоимостью фрикционных тормозных дисков грузовой лебедки манипулятора их владельцы начинают изобретать фрикционные диски из подручного материала.

Фрикционные диски грузовой лебедки манипуляторов изготавливают методом подбора из Российских аналогов тракторной техники, а некоторые даже изготавливают самостоятельно из текстолита. Но все же тормоз грузовой лебедки является ответственным узлом и пренебрежение его обслуживанием и самовольным внесением изменения в конструкцию может обернуться аварией. Не рискуйте своей жизнью и жизнями обслуживающего персонала. Всегда используйте качественные материалы для ремонта тормоза грузовой лебедки.

Продажа и замена фрикционных дисков

Наша компания специализируется на продаже запасных частей и ремонте манипуляторов, в частности, у нас всегда можно приобрести фрикционные диски.

Следует знать, что вне зависимости от состояния, замена фрикционов должна производиться не реже чем раз в три года. У нас вы можете не только приобрести фрикционные диски к манипулятору недорого, но и заказать их замену, которая будет выполнена профессионалами, в соответствии с техническим регламентом.

Мы предлагаем широкий ассортимент запчастей к манипуляторе, в том числе, фрикционные диски по выгодным ценам, в чем можно легко убедиться, заглянув в каталог реализуемой нами продукции.

Как самостоятельно поменять тормозные фрикционные диски грузовой лебедки на манипуляторе?

Замену фрикционных дисков на автокране лучше всего доверить сервисным центрам. Такую работу должен производить мастер, имеющий достаточную квалификацию и опыт.

Как отрегулировать тормоз грузовой лебедки

Процесс регулировки тормоза грузовой лебедки манипулятора не является сложным и его вполне можно произвести самостоятельно. Для этого необходимо рукой затянуть корончатую гайку и затем открутить ее (ослабить) на 1/6 оборота совместить отверстием на валу и зафиксировать шплинтом. Не затягивайте корончатую гайку ключом.

Как самостоятельно поменять мало в редукторе грузовой лебедки манипулятора

При работе грузовой лебедкой происходит ее естественный износ. В редуктор грузовой лебедки попадает воздух, влага, грязь. Чтобы исключить продукты износа из редуктора грузовой лебедки производите смену масла через шесть месяцев с начала ввода в эксплуатацию автокрана, после этого трансмиссионное масло меняется один раз в год. Для работы редуктора грузовой лебедки манипулятора необходимо залить в него масло до середины (примерно 1 литр)

Какое масло заливать в редуктор лебедки манипулятора

В редукторе грузовой лебедки автокрана используется трансмиссионное масло GL-4. Рекомендованное масло для использования в редукторе грузовой лебедки манипуляторов:

1. Mobil Mobilube SAE90

2. SHELL Spirax EP90

3. ESSO Standard gear oil 90

4. Caltex Universal Thuban SAE90

7 юсесеезнлл

О П И С АЙГИ 4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Государстееииык комитет до делам изобретеиий и открытий

В. М. Мурашов и С. М. Кириллов (7l) Заявитель (54) ФРИКЦИОННЫЙ ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для точной регулировки величины тормозного момента при постоянных удельных давлениях на фрикционные элементы.

Известно тормозное устройство, содержащее тела качения, выполненные в виде металлических упругих колец, размещенных с натягом в кольцевом зазоре, образованном вращающимся валом и неподвижной обоймой (1) .

К недостаткам известного устройства относится невозможность регулирования тормозного момента. Нестабильность тормозного момента объясняется тем, что упругие кольца при качении могут разворачиваться в пределах зазоров между ними и внутренними стенками устройства, что может привести к заеданию качения (вместо качения появляется элемент скольжения, т. е. движение юзом), кроме того, упругие кольца при качении могут сместиться (скрутиться) в одну сторону относительно центра вращения вала, что приведет к трению скольжения между телами качения с удвоенной

2 скоростью между ними, и, таким образом, к нестабильности тормозного момента.

Известно тормозное устройство, содержащее вал и установленное на нем с определенным натягом тормозное кольцо из пьезокерамики, связанное с источником энергии управления — высокочастотным генератором (2) .

Однако в такой конструкции тормозное кольцо из пьезокерамики быстро изнашивается.

)0 Известен также фрикционный дисковый тормоз, содержащий опорный и нажимной диски, и также размещенные между ними тормозные элементы с фрикционными накладками, взаимодействующими с поворотным диском (3) .

В процессе регулировки тормозящего момента по мере прикладывания усилия к пальцу фрикционные накладки приходят в движение не сразу, сначала происходит упругая деформация пластин (за счет их значительной длины и малой жесткости), а затем скачкообразное перемещение накладок, так как трение покоя больше трения движения, следовательно, высокой точности регулировки тормозящего момента достигнуть невоз72

3 можно (особенно при значительных усилиях нажимного диска).

Кроме того, наличие постоянных изгибающих моментов на валу (т. к. к пальцу прикладываются постоянные, значительные усилия во время всего процесса торможения, направленные перпендикулярно к оси вала и отстоящие от нее на значительном расстоянии) является нежелательным в устройствах высокой точности; не исключена возможность заклинивания или заедания пластины в месте контакта ее прорези с пальцем-поводком.

Целью изобретения является повышение величины тормозного момента и точности его регулировки.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемом тормозе тормозные элементы выполнены в виде сухарей с фрикционными накладками с одной стороны и выступами с противоположной стороны, а на торце поворотного диска выполнены пазы по форме архимедовой спирали, в которых размещены выступы сухарей, при этом поворотный диск установлен с наружной стороны опорного диска и в последнем выполнены сквозные пазы для размещения сухарей с возможностью радиального перемещения.

На чертеже представлен предлагаемый фрикционный дисковый тормоз; продольный разрез.

Тормоз содержит установленный на валу 1 с помощью муфты 2 нажимной диск 3 и неподвижный опорный диск 4, на ступице опорного, диска 4 со свободой вращения установлен поворотный диск 5 со штырем 6, в опорном диске выполнены радиальные пазы 7, играющие роль направляющих для сухарей 8, взаимодействующих с нажимным диском 3, установлены фрикционные накладки 9, а на противоположном торце выполнены направляющие выступы 10, взаимодействующие с направляющими пазами 11, выполненными по форме архимедовой спирали на торце поворотного диска 5, при этом поджатие нажимного диска осуществляется пружиной 12.

Вращение через вал и муфту передается на диск 3, контактирующий с накладками 9.

Трение между нажимным диском и фрикционными накладками обеспечивает наличие тормозного момента. Величина тормозного момента зависит от среднего диаметра расположения накладок относительно центра вращения. Изменение величины тормозного момента осуществляется путем плавного изменения среднего диаметра расположения тормозных накладок, что достигается синхронным радиальным перемещением их относительно центра. Накладки, укрепленные на сухарях, перемещаются за счет поворота диска 5 за счет воздействия на штырь 6.

«Архимедова спираль», предусмотренная на

4 торце поворотного диска, взаимодействуя с сухарями 8, осуществляет плавное синхронное, радиальное перемещение сухарей с накладками по пазах 7 опорного диска 4, тем самым изменяя тормозной момент.

Предлагаемый тормоз по сравнению с известными конструкциями имеет следующие преимущества. поскольку взаимодействие поворотного диска и фрикционных элементов осуществляется посредством «архимедовой спирали», то усилия для перемещения фрикционных элементов нужно прикладывать значительно меньше, а значит тормоз сохранит работоспособность даже при очень высоких усилиях поджатия нажимного диска, т. е. расширится диапазон тормозных моментов в сторону его увеличения;

Взаимодействующие части поворотного диска и фрикционного элемента имеют большую жесткость и в конструкции отсутствует система рычагов, поэтому перемещение фрикционного элемента будет происходить плавно, а не скачками (что позволяет более точно выставить тормозный момент); при повороте на один и тот же угол поворотного диска, будет происходить перемещение фрикционного элемента на меньшую величину (за счет наличия «архимедовой спирали»), таким образом, можно более точно выставить величину тормозного момента; усилие к пальцу поворотного диска нужно прикладывать только в момент регулировки тормозного момента (за счет наличия направляющих радиальных пазов в опорном диске) . формула изобретения

Фрикционный дисковый тормоз, содержащий опорный и нажимной диски, а также размещенные между ними тормозные элементы с фрикционными накладками, взаимодействующими с поворотным диском, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения величины тормозного момента и точности его регулировки, тормозные элементы выполнены в виде сухарей с фрикционными накладками, с одной стороны и выступами с противоположной стороны, а на торце поворотного диска выполнены пазы по форме архимедовой спирали, в которых размещены выступы сухарей, при этом поворотный диск установлен с наружной стороны опорного диска и в последнем выполнены сквозные пазы для размещения сухарей с возможностью их радиального перемещения.

Дисковые тормоза давно вытеснили все остальные , и только редкие барабанные еще пытаются что-то им противопоставить . Но со временем сами дисковые тормоза стали разнообразнее: менялись материалы и устройство дисков и суппортов, равно как и размеры. Что же, попробуем разобраться в их эволюции. И в ее смысле.

Коротко о плюсах дисков

Своим успехом дисковые тормозные механизмы обязаны двум факторам. Во-первых, простоте создания большого усилия – сжимать чугунный диск можно очень сильно, и он не согнется, не сломается и не потеряет своих характеристик. А раз усилие сжатия велико, то и тормозная мощность будет ограничена только прочностью суппорта и тепловой нагрузкой на сам диск.

Во-вторых, собственно, хорошей способностью к восприятию этой самой тепловой нагрузки, или, другими словами, хорошими способностями к охлаждению. Пока диск вращается, он создает непрерывный поток воздуха на своей поверхности, эффективно удаляющий тепло и продукты износа.

Помимо двух этих основных факторов, нашлось и множество второстепенных вроде простоты создания авторегулировки тормозов, точности и «прозрачности» усилий, малой массы тормозного механизма, удобства компоновки со ступицей, простоты обслуживания и прочих. Хотя без первых двух они были бы не столь важны.

А первые два фактора можно охарактеризовать в сумме одним словом – это «мощность». Именно мощность тормозных механизмов при малой массе стала тем, что сделало их успешными. Это способствовало созданию все более и более мощных тормозов, способных без ухудшения характеристик переносить многочисленные торможения с большой скорости.

Зачем нужно усложнять диск?

На первом этапе усовершенствования дисковых тормозов постарались улучшить в первую очередь именно способность к охлаждению, чтобы дополнительно снизить риск перегрева при затяжных или частых торможениях. В дальнейшем именно желание увеличить тепловую мощность тормозов будет толкать конструкторов все к новым и новым решениям.

Диск нельзя нагревать бесконечно – материалы банально теряют прочность, колодки «горят», уплотнения суппорта разрушаются, в общем, греть диски ради большей теплоотдачи нельзя, нужно «держать» температуру и охлаждать.

Вентиляция

Обеспечить лучшее охлаждение диску можно двумя путями: либо увеличивая его площадь (об этом чуть позже), либо введя вентиляцию. За счет создания внутренних радиальных каналов внутри диска площадь охлаждения увеличилась в пять-шесть раз, и во столько же раз увеличилась мощность.

Еще немного увеличить площадь охлаждения позволяет перфорация, и она же чуть улучшает очистку диска при прижатии колодок. К сожалению, усложнение конструкции диска дальше маловероятно и ограничено теплопроводностью чугуна. По сути, почти все современные тормозные механизмы выполнены именно по этой схеме: передние – практически всегда вентилируемые, но без перфорации – она ослабляет диск, снижает его ресурс и применяется нечасто.

Увеличение диаметра

Теперь вернемся к размерам. Увеличивая диаметр диска, мы решаем две проблемы. Во-первых, при этом возрастает площадь охлаждения, а во-вторых – тормозной момент и одновременно скорость вращения диска в зоне трения колодок. Тормозная мощность «размазывается» по площади, уменьшается нагрев. Появляется возможность уменьшить давление прижатия колодок, а значит, снижаются требования к фрикционным материалам и повышается удобство пользования тормозами.

Путь увеличения площади хороший, если бы не одна проблема: внешний диаметр диска всегда ограничен размером колеса. Примерно до 19 дюймов увеличение диаметра колесного диска еще может быть , но дальше гигантомания идет во вред. Прежде всего – из-за того, что критически вырастает неподрессоренная масса, страдает комфорт и, как ни странно, управляемость автомобиля. Да и слишком большой диск быстрее коробится. Эту проблему можно было бы решить утолщением диска, но тогда вырастет масса, а она, как мы поняли, и так уже велика... Но конструкторская мысль нашла выход из положения.

Составные диски

По сути, рабочей зоной тормозных колодок является только внешний край тормозного диска. Использовать всю его площадь просто не нужно – тормозное усилие зависит не от площади контакта колодок. При увеличении площади улучшается модуляция и уменьшается износ накладок, но площадь можно сохранить, увеличив только «длину» колодки, а не ее «высоту». Это значит, что вместо большого и тяжелого сплошного диска можно использовать лишь сравнительно тонкое кольцо максимального диаметра.

Конструктивно проблему можно было решить двумя способами. Традиционный заключается в том, что можно выполнить центральную часть тормозного диска из легкого сплава и прикрепить к ней чугунное кольцо, по которому будут работать колодки.

Второй вариант – прикрепить чугунное кольцо к легкосплавному колесному центру изнутри. Соответственно, и тормозной суппорт тогда будет охватывать тормозное кольцо изнутри, а не снаружи. Второе решение не очень-то прижилось, разве что владельцы ЗАЗ Таврия помнят сей конструктив, да знатоки железнодорожной техники вспомнят локомотивы с подобными тормозными механизмами.

А вот более классическая конструкция диска с легкосплавным центром завоевала мир гоночных и спортивных автомобилей. Составные тормозные диски позволяют экономить по несколько килограмм массы на каждом колесе и к тому же дешевле в эксплуатации – внутренняя сложная легкосплавная часть зачастую не требует замены, меняется лишь простое по конфигурации наружное кольцо из чугуна или другого материала с похожими свойствами.

Плавающие диски

Следующим логичным шагом по пути улучшения стало создание «плавающих» тормозных дисков. Не бойтесь, ни о каком водяном охлаждении речи не пойдет, впрыск воды остается для дисковых тормозов крайне экзотической технологией. Суть куда проще: крепление центральной части такого составного тормозного диска позволяет внешней чугунной части при расширении немного сдвигаться. Тем самым уменьшаются нагрузки, которые возникают из-за разницы в коэффициенте расширения у разных металлов и разнице температур между центральной частью и тормозным кольцом.

А раз нет риска коробления, то можно допустить прогрев диска до большей температуры без риска критического перегрева. Кроме того, улучшаются условия прилегания колодок, и тормоза заработают в полную силу при большей нагрузке. Такой диск может иметь мощность на все 20–30% выше, чем у «жесткой» конструкции, при незначительном, в общем-то, усложнении.

Композитные материалы

При создании составных дисков открылось еще одно направление в развитии тормозных механизмов. Увеличить теплоотдачу можно еще и повышением температуры тормозов, но тогда придется заменить на что-то, умеющее работать при температурах под тысячу градусов. Кандидаты нашлись быстро: в первую очередь это биметаллические диски, металлокерамика и углеволокно.

Биметаллические диски позволяли получить выигрыш в массе, но по совокупности характеристик не получили выигрыша в сравнении с поверхностно упрочненным чугуном, так что эта тюнинговая экзотика почти не встречается. А вот материалы на основе углерод-углеродной, керамической и метал-керамической матрицы прижились, несмотря на очень высокую цену относительно чугуна.

Причин сразу несколько. Во-первых, по сравнению с чугуном композитные материалы имеют в несколько раз меньшую плотность, а значит, на 50-75 % снижается масса диска. Рабочая температура выше 1 100 градусов для них не является проблемой, причем температура поверхности может доходить до 1 400 градусов, поэтому теплоотдача вырастает примерно в полтора-два раза в сравнении с чугуном.

Во-вторых, волокнистые композиты на основе SiC-матрицы обладают очень высокой износостойкостью – такие диски практически «вечные», даже если учитывать особенности эксплуатации в гоночных автомобилях. Чаще всего они выходят из строя не из-за износа поверхности, а из-за разрушения точек крепления и расслоений, свойственных композитам.

В-третьих, у композитных дисков полностью отсутствуют «прихватывания» – точки локального изменения поверхности диска под воздействием высокой температуры и материала колодок.

Именно такие диски можно сделать наибольшего размера, к тому же вдвое увеличив мощность тормозных механизмов. Так почему же композитные материалы до сих пор не вытеснили чугун? Минусы проявились тоже достаточно быстро. Высокая стоимость является очевидным недостатком, но по сути сильно зависит от технологии производства, при появлении массового спроса в автомобилестроении шансы на ее снижение довольно велики. Сами материалы, на самом деле, не столь дороги.

Но помимо цены есть еще два существенных минуса. Во-первых, это плохая модуляция работы тормозов – углерод более «скользкий» и колодки начинают эффективно работать по нему только при большой температуре и большом усилии. В «горячем» состоянии диск работает отлично, а вот пока температура диска и колодок низкая, эффективность тормозов тоже ниже, чем у чугунных. Соответственно, дозировать тормозное усилие сложнее.

Во-вторых, тормозное усилие на композитных дисках часто имеет склонность к небольшим колебаниям из-за неоднородности поверхности и ошибок мехобработки диска, которые не устраняются сами со временем, как это происходит с чугуном.

В-третьих, это низкая механическая прочность композита и уязвимость его торцевой части при ударах. А ведь именно торцевая поверхность оказывается нагружена тормозным моментом со стороны крепления диска. Стало быть, приходится применять сложные меры для предотвращения растрескивания и использовать неоптимальные размеры креплений.

Многодисковость

Многодисковые тормозные механизмы в автомобилестроении не прижились – тут в почете строго однодисковые конструкции. Зато на самолетах многодисковые фрикционные тормоза используются давно и довольно успешно. Наличие дополнительных дисков позволяет увеличить площадь простого тормозного диска, не увеличивая размера колеса, которое он затормаживает. Зато сильно возрастает масса и трудоемкость обслуживания. Серьезным минусом для машин оказалась и склонность к неполному растормаживанию у таких механизмов. Если для самолета это мелочи, то на автомобиле на счету каждый лишний ватт.

Усложнение суппорта

Как известно, суппорт – это второй важнейший узел дискового тормозного механизма – при помощи своих цилиндров он прижимает колодки к дискам. Его история развития, как ни странно, оказалась гораздо менее насыщенной, чем у диска.

Изначальная конструкция дискового тормоза предусматривала два тормозных цилиндра, по одному на каждую колодку. Она была несколько массивна, но зато максимально проста в исполнении.

Очень быстро нашли способ упростить конструкцию: оставили один гидроцилиндр, а скобу сделали «плавающей». Опять же, термин не имеет никакого отношения к жидкостям, просто в такой конструкции тормозной цилиндр толкает «свою» колодку от себя и тянет в противоположную сторону скобу, в которой закреплен. К этой скобе, в свою очередь, прикреплена вторая тормозная колодка, и она просто прижимается к диску с другой стороны. Такая конструкция получается немного легче, но главное, она гораздо компактнее, что оставляет больше свободы конструкторам.

С ростом диаметра дисков проявился такой дефект, как перекос колодок относительно тормозного диска. Если колодка работает только одной стороной, то снижается эффективность торможения, возникают локальные перегревы диска, да и сами колодки изнашиваются значительно быстрее.

Точно уравнять усилие по всей поверхности двух колодок оказалось возможным с помощью усложнения гидравлики. Конструкторы просто увеличили количество цилиндров суппорта – теперь на колодку давил не один и не два цилиндра, а четыре или шесть. Разумеется, во всех цилиндрах давление одинаковое, а значит, никаких перекосов колодки просто не может возникнуть. И чем больше площадь колодки, ее «длина» и «высота», тем важнее обеспечить равномерный прижим. И тем сложнее приходится делать суппорт.

А вот увеличение числа суппортов на один тормозной диск ради повышения эффективности не пригодилось, зато такая конструкция приглянулась тем, кто больше всего на свете ценит надежность тормозов. На престижных лимузинах вроде Роллс-Ройсов или наших ЗиЛах каждый тормозной диск имеет два суппорта от двух независимых систем торможения. На всякий случай, вдруг чего…

Дисковые гидравлические тормоза являются одной из разновидностей тормозных механизмов фрикционного типа. Их вращающаяся часть представлена тормозным диском, а неподвижная – суппортом с тормозными колодками. Несмотря на достаточно распространенное применение тормозов барабанного типа, дисковые тормоза все же приобрели наибольшую популярность. Разберемся в устройстве дискового тормоза, а также узнаем отличия между двумя тормозными механизмами.

Устройство дисковых тормозов

Конструкция дискового тормоза следующая:

• суппорт (скоба);
• рабочий тормозной цилиндр;
• тормозные колодки;
• тормозной диск.

Суппорт, представляющий собой чугунный или алюминиевый корпус (в виде скобы), закреплен на поворотном кулаке. Конструкция суппорта позволяет ему перемещаться по направляющим в горизонтальной плоскости относительно тормозного диска (в случае механизма с плавающей скобой). В корпусе суппорта размещены поршни, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.

Рабочий тормозной цилиндр выполнен непосредственно в корпусе суппорта, внутри него находится поршень с уплотнительной манжетой. Для удаления скопившегося воздуха при прокачке тормозов на корпусе установлен штуцер.

Тормозные колодки, представляющие собой металлические пластины с закрепленными фрикционными накладками, устанавливаются в корпус суппорта по обеим сторонам тормозного диска.

Вращающийся тормозной диск устанавливается на ступицу колеса. Крепление тормозного диска к ступице осуществляется при помощи болтов.

Виды дисковых тормозных механизмов

Дисковые тормоза делятся на две большие группы по типу применяемого суппорта (скобы):

• механизмы с фиксированной скобой;
• механизмы с плавающей скобой.

В первом варианте скоба имеет возможность перемещаться по направляющим и имеет один поршень. Во втором случае скоба фиксирована и содержит два поршня, установленные по разные стороны от тормозного диска. Тормозные механизмы с фиксированной скобой способны создавать большее усилие прижатия колодки к диску и, соответственно, большую тормозную силу. Однако и стоимость их выше, чем у тормозов с плавающей скобой. Поэтому данные тормозные механизмы применяются, в основном, на мощных автомобилях, (с использованием нескольких пар поршней).

Принцип работы дисковых тормозов

Дисковый тормозной механизм, как и любой другой тормоз, предназначен для изменения скорости движения автомобиля.

Пошаговая схема работы дисковых тормозов:

1. При нажатии водителем на педаль тормоза, ГТЦ создает давление в тормозных трубках.
2. Для механизма с фиксированной скобой: давление жидкости воздействует на поршни рабочих тормозных цилиндров с обоих сторон тормозного диска, которые, в свою очередь, прижимают к нему колодки. Для механизма с плавающей скобой: давление жидкости воздействует на поршень и корпус суппорта одновременно, заставляя последний перемещаться и прижимать колодку к диску с другой стороны.
3. Диск, зажатый между двумя колодками, уменьшает скорость за счет силы трения. А это, в свою очередь, приводит к торможению автомобиля.
4. После того, как водитель отпустит педаль тормоза, давление пропадает. Поршень возвращается в исходное положение за счет упругих свойств уплотнительной манжеты, а колодки отводятся с помощью небольшой вибрации диска в процессе движения.

Виды тормозных дисков

По материалу изготовления тормозные диски подразделяются на:

1. Чугунные;
2. Диски из нержавейки;
3. Карбоновые;
4. Керамические.

Чаще всего тормозные диски изготовлены из чугуна, который имеет хорошие фрикционные свойства и невысокую стоимость производства. Износ тормозных дисков из чугуна не велик. С другой стороны, при регулярном интенсивном торможении, вызывающем повышение температуры, возможно коробление чугунного диска, а при попадании на него воды — покрытие трещинами. Помимо этого, чугун достаточно тяжелый материал, а после длительной стоянки может покрываться ржавчиной.

Известны диски и из нержавейки, которая не так чувствительна к перепадам температур, но обладает более слабыми фрикционными свойствами, чем чугун.

Карбоновые диски отличаются меньшим весом, по сравнению с чугунными. Также они имеют более высокий коэффициент трения и рабочий диапазон. Однако по своей стоимости такие диски могут конкурировать со стоимостью автомобиля малого класса. Да и для нормальной работы необходим их предварительный прогрев.

Керамические тормоза не могут сравниться с карбоном по показателю коэффициента трения, но имеют ряд своих преимуществ:

• устойчивость к высокой температуре;
• стойкость к износу и коррозии;
• высокая прочность;
• небольшая удельная масса;
• долговечность.

Есть у керамики и свои минусы:

• плохая работа керамики при низких температурах;
• скрип при работе;
• высокая стоимость.

Тормозные диски можно подразделить и на:

1. Вентилируемые;
2. Перфорированные.

Первые состоят из двух пластин с полостями между ними. Это сделано для лучшего отвода тепла от дисков, средняя рабочая температура которых составляет 200-300 градусов. Вторые имеют перфорацию/насечки по поверхности диска. Перфорация или насечки предназначены для отвода продуктов износа тормозных колодок и обеспечения постоянного коэффициента трения.

Виды тормозных колодок

Тормозные колодки, в зависимости от материала фрикционных накладок, подразделяются на следующие виды:

• асбестовые;
• безасбестовые;
• органические.

Первые очень вредны для организма, поэтому чтобы поменять такие колодки, нужно соблюдать все меры безопасности.

В безасбестовых колодках роль армирующего компонента могут выполнять стальная вата, медная стружка и другие элементы. Стоимость и качество колодок будут зависеть от их составляющих элементов.

Наилучшими тормозными свойствами обладают колодки, сделанные на основе органических волокон, но и стоимость их будет высока.

Обслуживание тормозных дисков и колодок

Износ и замена дисков

Износ тормозных дисков напрямую связан со стилем вождения автомобилиста. Степень износа определяется не только километражем, но и ездой по плохим дорогам. Также на степень износа тормозных дисков влияет их качество.

Минимально допустимая толщина тормозного диска зависит от марки и модели транспортного средства.

Среднее значение минимально допустимой толщины диска передних тормозов – 22-25 мм, задних – 7-10 мм. Это зависит от веса и мощности автомобиля.

Основными факторами, указывающими на то, что передние или задние тормозные диски необходимо менять, являются:

• биение дисков при торможении;
• механические повреждения;
• увеличение тормозного пути;
• снижение уровня рабочей жидкости.

Износ и замена колодок

Износ тормозных колодок, прежде всего, зависит от качества фрикционного материала. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем интенсивнее будет торможение, тем сильнее износ.

Передние колодки изнашиваются быстрее задних за счет того, что при торможении они испытывают основную нагрузку. При замене колодок лучше менять их одновременно на обоих колесах, будь-то задние или передние.

Неравномерно могут изнашиваться и колодки, установленные на одну ось. Это зависит от исправности рабочих цилиндров. Если последние неисправны, то они сдавливают колодки неравномерно. Разница в толщине накладок в 1,5-2 мм может говорить о неравномерном износе колодок.

Существует несколько способов, позволяющих понять, нужно ли менять тормозные колодки:

1. Визуальный, основанный на проверке толщины фрикционной накладки. На износ указывает толщина накладки в 2-3 мм.
2. Механический, при котором колодки оснащаются специальными металлическими пластинками. Последние по мере истирания накладок начинают соприкасаться с тормозными дисками, из-за чего скрипят дисковые тормоза. Причиной скрипа тормозов является истирание накладки до 2-2,5 мм.
3. Электронный, при котором используются колодки с датчиком износа. Как только фрикционная накладка сотрется до датчика, его сердечник соприкоснется с тормозным диском, электрическая цепь замкнется и загорится индикатор на приборной панели.