Диаметр, вентиляция и композиты: эволюция дисковых тормозов. Фрикционы и стальные диски Продажа и замена фрикционных дисков

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.

Почему быстро изнашиваются фрикционные диски грузовой лебедки манипулятора

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

Дисковые тормоза известны давно. Они хорошо себя зарекомендовали и на сегодняшний день используются очень широко. Но обо всем по-порядку.

В настоящее время существует два типа тормозных систем – барабанные и дисковые. Впервые тормозные механизмы дискового типа применили в конце 40-х годов XX в., а с 70-х барабанные тормоза на передних колесах заменили на дисковые на всех автомобилях.

В данной статье будет дано подробное описание дисковых тормозов, их преимущество перед барабанными аналогами, а также приведено описание составных частей данной тормозной системы (суппорт, тормозной диск, защитный экран). Кроме того, описаны преимущества и недостатки разных типов дисковых тормозов.

Преимущества дисковых тормозов перед барабанными

К преимуществам дисковых тормозов по сравнению с барабанными можно отнести следующие их качества:

тормозная способность дисковых систем не снижается из-за перегрева, так как они лучше охлаждаются;
сопротивление дисковых тормозов воздействию воды и загрязнениям выше;
техническое обслуживание тормозных механизмов требуется гораздо реже;
поверхность трения дисковых тормозов при одинаковой массе больше, чем у барабанных.

Рис. 1 Тепловое расширение барабанного и дискового тормоза

При нагревании тепловое расширение тормозного барабана - увеличение внутреннего диаметра - приводит к увеличению хода педали тормоза или к деформации барабана, которая может вызвать резкое снижение тормозного действия (рис. 1). Тормозной диск, в свою очередь, представляет собой плоскую деталь, его температурное расширение происходит в сторону фрикционного материала, поэтому сжатие диска не может вызвать деформации, достаточной для того, чтобы повлиять на тормозные характеристики. К тому же центробежная сила отбрасывает загрязняющие материалы от тормозного диска наружу.

На рисунке 2 показано, почему дисковый тормоз охлаждается лучше барабанного. Охлаждающий воздух начинает охлаждать тормозной барабан только после того, как теплота, выделяющаяся при торможении, проходит через его стенки, в то время как трущиеся поверхности дискового тормоза открыты для доступа воздуха. Теплопередача от тормозного диска к воздуху начинается сразу после применения тормозов.

Рис. 2 Принцип охлаждения барабанных и дисковых тормозов

Возможность регулировки дисковых тормозов является еще одним их преимуществом. Проекция дисковых тормозов такова, что после каждого применения они саморегулируются из-за малого зазора между колодками и тормозным диском.

Устройство дискового тормоза

1 - блок цилиндров;

2 - тормозные колодки;

3 - прижимной рычаг суппорта;

4 - защитный кожух;

5 - ось прижимного рычага;

7 - суппорт тормоза;

8 - тормозной диск;

9 - штуцеры для удаления воздуха;

10 - тормозные шланги.

Основными деталями дисковых тормозов являются суппорт, тормозной диск, колодки, защитный экран. Рассмотрим эти элементы тормозной системы подробнее.

Дисковые тормоза разделяют на одно- и многодисковые. Самая большая и тяжелая их часть - это тормозной диск. Механизм работы однодисковых тормозов сводится к тому, что тормозные колодки с фрикционным материалом при торможении зажимают один тормозной диск. Многодисковые тормоза, применяющиеся обычно в авиации, имеют несколько вращающихся тормозных дисков, разделенных неподвижными дисками (статорами). На тормозном щите многодисковых тормозов расположены гидравлические цилиндры и поршни, которые управляют тормозными колодками и при выдвижении зажимают тормозные диски и статоры. Многодисковые тормоза полностью состоят из металла, а состав однодисковых тормозов включает органический и металлический фрикционный материал.

Материалом тормозного диска, как и тормозного барабана, обычно является чугун. Чугун обладает хорошей износоустойчивостью и хорошими фрикционными свойствами, имеет высокую твердостью и прочность при высоких температурах; он легко поддается механической обработке, и его стоимость относительно низка.

Размер тормозного диска равен его наружному диаметру и общей толщине поперечного сечения между двумя рабочими поверхностями. Диаметр тормозного диска обычно ограничивается размерами колеса, а вентилируемый тормозной диск всегда толще сплошного. Для дискового тормоза это общая площадь контакта с двумя тормозными колодками при одном повороте диска.

Большое значение отношения площади охвата на тонну автомобиля в хорошо спроектированных тормозах означает высокую эффективность тормозной системы. Площадь охвата дискового тормоза - это площадь трения тормозных колодок на обеих сторонах тормозного диска. Таким образом, более точно использовать Rp вместо Rr, однако поскольку в большинстве тормозов оба радиуса практически равны, для удобства расчета используется Rr, который легче измерить.

Тормозной диск прикрепляется к проставке, а та, в свою очередь, - к ступице колеса или фланцу моста. Проставка обеспечивает более долгий путь для передачи тепла от трущейся поверхности тормозов к колесным подшипникам, что позволяет поддерживать их температуру достаточно низкой. Проставки серийных автомобилей обычно изготавливаются из чугуна как одно целое с тормозным диском, а проставки гоночных автомобилей делаются как отдельная деталь из алюминиевого сплава. Недостатком проставок из алюминиевого сплава является более высокая, чем у чугуна, теплопроводность, что приводит к большему нагреву колесных подшипников.

Вентилируемые дисковые тормоза

Тормозной диск может быть сплошным или с вентиляционными каналами внутри него. В легких автомобилях обычно используются сплошные тормозные диски. Вентилируемые тормозные диски с радиальными охлаждающими каналами применяют на тяжелых автомобилях, требующих установки дисков максимально возможных больших размеров.

Мощные гоночные автомобили оснащены вентилируемыми тормозными дисками, при этом могут иметь место различия в толщине их боковых стенок. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах болидов ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Колесо сопротивляется прохождению охлаждающего воздуха к наружной рабочей поверхности тормозного диска, что делает ее более горячей, чем внутренняя сторона, поэтому большая толщина плохо охлаждаемой наружной поверхности тормозного диска способствует выравниванию температур их нагрева.

Тормозные диски гоночных автомобилей зачастую имеют криволинейные охлаждающие каналы, которые повышают эффективность действия воздушного потока. Тормозные диски для левой и правой сторон авто не взаимозаменяемы из-за криволинейности вентиляционных каналов. Тормозной диск с криволинейными вентиляционными отверстиями или наклонными прорезями для эффективной работы должен вращаться в определенном направлении. Правильное направление вращения по отношению к вентиляционным отверстиям и прорезям показано на схеме.

Типичные значения удельной площади охвата тормозов представлены в таблице для типичных автомобилей 1981/82 годов выпуска.

Типичные значения удельной площади охвата тормозов на тонну массы автомобиля

Модель автомобиля		Модель автомобиля	Удельная площадь охвата тормозов, кв. см/т
Alfa Romeo Spyder	1670,55	Mitsubishi Lynx RS	1212,6
Audi 5000 Turbo	1580,25	Nissan Sentra	1754,4
Audi Quattro	1638,3	Peugeot 505 STi	1735,05
BMW 528e	1670,55	Pontiac J2000	1115,85
Chevrolet Camaro Z28	1135,2	Porsche 944	1954,35
Chevrolet Corvette	1841,8	Renault Alliance	1225,5
Dodge Charger 2.2	1038,45	Renault 5 Turbo	1128,75
Ferrari 308GTSi	1038,45	Renault 1,8i	1219,05
Ford Mustang GT 5.0	1044,9	Subaru GL	1090,05
Honda Accord	1141,65	Toyota Celica Supra	1444,8
Honda Civic	1102,95	Toyota Starlet	1264,2
Lamborghini Jalpa	1464,15	Volkswagen Scirocco	1277,1
Mazda GLC	1122,3	Volkswagen Scirocco SCCA GT3	1960,8
Mercedes-Benz 380SL	1538,65	Volvo GLT Turbo	1560,9

Мощные автомобили имеют более высокие значения этого показателя по сравнению с экономичными седанами.

Возможные неполадки дисковых тормозных систем

При частом интенсивном торможении на вентилируемых тормозных дисках появляются трещины. Причина этого — термические напряжения и давление тормозных колодок на тонкие металлические стенки в каждом охлаждающем канале. Термические напряжения в тормозном диске с литой или прикрепленной болтами проставкой вызываются в месте их соединения из-за того, что температура тормозного диска в этом месте выше, чем температура проставки.

Наружная часть тормозного диска при его нагреве расширяется сильнее, чем холодная проставка. Это приводит к тому, что тормозной диск деформируется и изгибается, появляется его конусность, которая приводит к неравномерному износу тормозных накладок. Постоянно повторяясь, расширение и стягивание тормозного диска вызывают появление трещин. Опора каждой стороны вентилируемого тормозного диска и эффективное его охлаждение снижают вероятность появления трещин на нем.

Тормозные барабаны и тормозные диски спроектированы таким образом, чтобы противостоять самому тяжелому варианту появления термического напряжения при каждом применении тормозов, но многократные применения тормозов могут вызвать усталостные трещины. Если тормоза используются в режиме резкого торможения, необходимо чаще их проверять.

Суппорты дисковых тормозов

Рассмотрим подробнее устройство суппортов. Суппорты дисковых тормозов включают тормозные колодки и гидравлические тормозные цилиндры с поршнями, которые прижимают колодки к тормозному диску. Принцип работы всех суппортов дисковых тормозов одинаков: когда водитель нажимает на педаль тормоза, под давлением тормозной жидкости поршни перемещают тормозные колодки, которые зажимают тормозной диск.

Суппорты легковых автомобилей обычно изготовлены из относительно дешевого высокопрочного серого чугуна с шаровым графитом. Однако они достаточно тяжелые. Гоночные или вообще мощные автомобили обычно оснащены суппортами из алюминиевого сплава, их масса почти в два раза меньше чугунных.

Типы суппортов, их особенности

Существуют два основных типа суппортов - фиксированные и плавающие.

Рис. 4 Отличия суппортов разного типа

Фиксированные суппорты имеют большее число поршней (два или четыре), они больше по размеру и тяжелее плавающих суппортов. При работе в тяжелых условиях они допускают большее число экстренных торможений до наступления перегрева суппорта.

Плавающий суппорт перемещается в противоположном движению поршня направлении. Поскольку плавающий суппорт имеет поршень только на внутренней стороне тормозного диска, весь суппорт может смещаться внутрь, чтобы наружная тормозная колодка могла прижаться к тормозному диску. Плавающие суппорты меньше подвержены утечкам и износу, так имеют меньше движущихся деталей и уплотнений.

Фиксированные суппорты чаще всего применяют на гоночных автомобилях, а плавающие - на серийных.

Рис. 5 Тормозной диск с плавающим суппортом

Достоинством плавающих суппортов является легкость применения механического стояночного тормоза, так как в конструкции с одним тормозным цилиндром он легко управляется тросом, в то время как в фиксированных суппортах с поршнями на обеих сторонах тормозного диска это сделать сложнее. Недостатком плавающих суппортов является то, что они могут вызывать неравномерный износ тормозных колодок из-за перемещения самого суппорта.

Возможные неполадки суппортов

Рис. 6 Варианты деформации

Часть корпуса суппорта, которая охватывает наружный диаметр тормозного диска, называется мост. Давление тормозной жидкости вызывает действие силы P на каждой стороне суппорта, которая старается изогнуть его мост. Жесткость моста определяет жесткость всей конструкции суппорта, т. к. от жесткости конструкции зависят толщина поперечного сечения и масса суппорта.

Суппорт располагается между наружной стороной тормозного диска и внутренней стороной колесного диска, поэтому требования по пространству для его размещения диктуют проектирование суппорта с небольшой величиной поперечного сечения. К сожалению, это может привести к его изгибу. Чтобы повысить жесткость, суппорты тормозов гоночных автомобилей проектируют с широкими мостами.

Если тормозная колодка перекрывает размеры поршня, то она при действии тормозов будет изгибаться. Для обеспечения равномерного контакта рабочей поверхности тормозной колодки и тормозного диска используются несколько поршней.

Рис. 7 Суппорты с одним и двумя поршнями

Если устройство крепления суппорта податливое, то при перемещении может возникнуть его скручивание, а это, в свою очередь, вызывает неравномерный износ тормозных накладок, пружинистость и увеличивает ход педали тормоза.

Так как тормозной диск и кронштейн суппорта располагаются в разных плоскостях, последний воспринимает скручивающий момент во время приложения тормозов. Если кронштейн слишком тонкий, он будет скручиваться, вызывая прихватывание суппортом тормозного диска. Обычно толщина установочного кронштейна суппорта должна составлять не менее 12,7 мм.

Особенности эксплуатации дисковых тормозных систем

Для защиты внутренней рабочей стороны тормозного диска от попадания грязи и воды устанавливаются защитные экраны. Такое приспособление по своей конструкции напоминает тормозной щит барабанных тормозов. Защитные экраны оказывают сопротивление прохождению охлаждающего воздуха к тормозному диску, поэтому обычно не устанавливаются на дисковые тормоза гоночных автомобилей.

Что касается фрикционного материала дисковых тормозов, то он обычно приклеивается к боковой поверхности тормозных колодок, изготовленных из стального листа. Тормозные колодки продаются с уже прикрепленными тормозными накладками, повторно они не используются.

Нагрузка от тормозной колодки обычно не накладывается непосредственно на поршень в тормозном суппорте. На многих автомобилях между поршнем и тормозной колодкой устанавливаются противоскрипные шайбы, предназначенные для уменьшения шума, возникающего при вибрировании или дребезжании колодки по тормозному диску.

Подводя итоги

Мы рассмотрели устройство дисковых тормозных систем, особенности, преимущества, сильные и слабые стороны разных их типов. Из всего вышесказанного нетрудно сделать выводы о том, каким должна быть максимально эффективная тормозная система для гоночных автомобилей.

Для гоночных машин подходят только вентилируемые тормозные диски, которые охлаждаются быстрее. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах гоночных автомобилей ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Криволинейные вентиляционные отверстия тормозных дисков эффективнее для гоночных автомобилей, чем прямые. Направленные каналы вентиляции, по сравнению с традиционной прямой конструкцией, значительно повышают интенсивность прокачки воздуха по ним, улучшая теплоотдачу. Спиральная конструкция каналов более равномерно распределяет механические напряжения в диске, увеличивая ресурс и уменьшая вероятность образования трещин.

Перфорация диска, выполняя все те же функции по газоотводу, что и проточки, увеличивает площадь обдуваемой поверхности диска, улучшая охлаждение. При круглогодичной эксплуатации улучшает очистку диска от влаги и грязи.

Проставки и суппорты дисковых тормозов для гоночных автомобилей - из алюминиевого сплава. Легкая алюминиевая проставка улучшает характеристики управления автомобилем, снижает термические напряжения на тормозном диске. Низкий вес, благодаря использованию алюминия с малой удельной массой, снижает неподрессоренные массы, благоприятно сказываясь на качестве работы подвески автомобиля.

Фиксированный суппорт, рассчитанный на большее число экстренных торможений и обладающий повышенной гибкостью по сравнению с плавающим, идеален во время гонок.

Достаточную для эксплуатации гоночных автомобилей жесткость тормозных дисковых систем обеспечивают мосты увеличенной ширины. Благодаря увеличению и наилучшему распределению сечений «моста» (элемента, работающего на разжимающие суппорт нагрузки) получена повышенная жесткость суппорта к рабочим деформациям. Повышенная жесткость, суммируясь с общим снижением рабочих давлений и армированными тормозными шлангами, обладающими минимальной склонностью к увеличению объёма (разбуханию) при нагрузке, позволяет получить максимальную информативность на тормозной педали и возможность очень точно дозировать тормозной момент в системе.

Многопоршневая конструкция суппорта позволяет получить равномерное усилие прижатия тормозной колодки к диску, а разный диаметр поршней компенсирует разницу температурных условий работы колодки по площади контакта, предотвращая возможную неравномерность износа (конусность) по передней и задней кромкам. Повышенная общая площадь поршней в суппортах, изменяет передаточное отношение гидравлической системы, что приводит к значительному снижению рабочих давлений жидкости. Низкие давления снижают требуемое максимальное усилие на педали тормоза. Снижают нагрузку и вредные деформации на всех штатных деталях тормозной системы.

В случае использования «плавающей конструкции» диска, рекомендуемой для применения в режимах предельных нагрузок (на гоночном треке), позволяет полностью снять термо-напряжения относительно центральной части и предотвратить передачу избыточного тепла на ступичный подшипник. Обеспечивая нормальную работу и увеличенный ресурс этих деталей в самых жёстких условиях.

Чем больше диаметр тормозного диска, тем больше эффективный радиус приложения тормозного момента. Это позволяет увеличить максимальную тормозную мощность, развиваемую системой. От эффективного радиуса напрямую зависит площадь охвата рабочих поверхностей, являющихся одним из основных показателей возможностей диска по рассеиванию тепловой энергии.

И помните, качественные дисковые тормоза - это в первую очередь ваша безопасность. Учитывайте это при выборе подходящего варианта тормозной системы для своего авто.

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 вЂ” 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.

Фрикционы (фрикционные диски, пакеты фрикционов) — элементы сцепления между передачами в , необходимые для включения и . Фрикцион состоит из основы (стального диска). На указанный диск наклеена специальная фрикционная накладка.

Основной задачей фрикционов является смыкание (сжатие) и размыкание (разжатие) в строго определенный момент, благодаря чему нужная шестерня , которая соответствует той или иной передаче, останавливается или начинает вращаться. Фрикционы сжимаются и разжимаются под давлением трансмиссионной жидкости ATF.

Читайте в этой статье

Устройство фрикционных дисков АКПП и принцип работы

Прежде всего, бывает два вида фрикционов:

металлические диски с фрикционной накладкой, которые находятся в зацеплении с корпусом автоматической коробки. Такие фрикционы неподвижны.
мягкие фрикционы, вращающиеся одновременно с солнечными шестернями. Такие фрикционы изготовлены из мягкого материала (например, прессованный картон) и имеют упрочняющее напыление (графитовое и т.д.)

Различные АКПП могут иметь разные типы фрикционов. Например, в автоматических коробках, произведенных в 20-м веке и которые сегодня устарели, фрикционные диски односторонние, без накладок. Фактически это означает, что диска два, причем один стальной, а другой картонный.

Более современные типы АКПП получили доработанные фрикционные диски с наладками, в результате чего увеличен ресурс фрикционов, улучшено теплоотведение и т.д. Набирают фрикционные диски так называемыми «пакетами» (пакет фрикционов), когда один диск из металла, а другой из мягкого материала. Указанные пары дублируются по нескольку раз, чтобы образовать готовый пакет. Например, простой 4-х ступенчатый автомат имеет 2 или 3 набора фрикционов.

Если говорить о принципах работы, нужно понимать, что в устройстве АКПП применяется так называемая планетарная передача. Итак, в двух словах, когда передача выключена, фрикционные диски вращаются без ограничений, то есть они не зажаты по причине отсутствия давления масла.

Однако в момент включения передачи трансмиссионная жидкость ATF под давлением проходит по каналам гидроблока, в результате чего диски сжимаются (фрикционы плотно прижаты друг к другу). В результате подключается нужная шестерня, при этом остальные шестерни в АКПП останавливаются.

Срок службы фрикционов и основные поломки

Многие автолюбители хорошо знают, что наиболее распространенной неисправностью коробки — автомат является износ фрикционных дисков (износ фрикционов). При этом избежать такого износа невозможно, однако грамотное обслуживание и эксплуатация АКПП позволяет увеличить ресурс пакетов фрикционов до 250-400 тыс. км. пробега.

Для этого необходимо своевременно менять масло в коробке автомат (каждые 40-50 тыс. км.), следить за уровнем масла в коробке, не допускать перегревов, не буксовать на машине с АКПП и т.д. Если же фрикционные диски вышли из строя, как правило, можно услышать, что фрикционы сгорели. На практике это проявляется таким образом, что передачи АКПП не включаются, передачи пробуксовывают и т.д. Давайте разбираться.

Итак, сами фрикционные диски вполне могут служить долго (вполне реален показатель пробега около 500 тыс. км.), так как вращаются указанные диски в масле. Так вот, именно от состояния масла в значительной степени зависит их ресурс. Если не менять масло в автомате и масляный фильтр, и при этом подвергать трансмиссию серьезным нагрузкам, вполне реально, что фрикционы также выйдут из строя уже к 80-150 тыс. км.

Причина — потеря свойств масла АТФ и старение, снижение давления, загрязнение самой жидкости продуктами износа КПП, проблемы с каналами гидроблока, соленоидами и т.д. В совокупности давление масла на фрикционы упадет, сжатие не будет таким эффективным и фрикционные диски в этом случае буксуют.

Получается, от трения они нагреваются и «подгорают», происходит разрушение фрикционных пакетов. Зачастую запах гари можно также заметить при анализе жидкости ATF, когда масло в коробке автомат пахнет горелым именно по причине проскальзывания и подгорания фрикционов.

Что в итоге

Как видно, фрикционные диски АКПП являются неким подобием сцепления в МКПП. При этом элемент достаточно надежен, однако только в том случае, если с давлением масла в коробке «автомат» все в порядке и сама жидкость чистая.

Снижение давления обычно происходит в случаях, когда:

уровень масла (ATF) в коробке не соответствует норме;
сама трансмиссионная жидкость потеряла свои свойства и/или сильно загрязнена;
возникли проблемы с маслонасосом, снижена пропускная способность фильтра масла АКПП или масляного радиатора;
забиты каналы гидроблока, некорректно работают соленоиды и т.п.

При наличии подобных неполадок передачи могут переключаться рывками, . Как правило, если проблеме не уделить внимания, первыми из строя выходят фрикционные диски, фрикционы проскальзывают и горят. В результате масло ATF в АКПП пахнет горелым, меняется цвет масла в коробке автомат и т.д.

Для решения проблемы в одних случаях может быть достаточно промывки масляного радиатора, замены масла в коробке автомат, а также масляного фильтра. В других ситуациях может потребоваться разборка АКПП для замены пакетов фрикционов, промывки каналов гидроблока, проверки работоспособности соленоидов.

Так или иначе, при выявлении первых признаков проскальзывания фрикционов, необходимо прекратить эксплуатацию ТС и доставить автомобиль на СТО с целью проведения углубленной диагностики АКПП.