Фрикционная тормозная накладка для ремонтного комплекта тормозных колодок транспортных средств

Заявленная полезная модель относится к машиностроению и конкретно касается фрикционной тормозной накладки для ремонтного комплекта тормозных колодок для транспортных средств, в частности грузовых автомобилей, сельскохозяйственной техники, вмонтированной в тормозные колодки с помощью заклепок для их крепления к тормозным колодкам.
Тормозная система предназначена для снижения скорости или остановки автомобиля. Также это позволяет уберечь автомобиль от самопроизвольного движения во время парковки.
Первые тормозные системы использовались на конных повозках. Лошадь разгоняла карету до относительно больших скоростей, она не справлялась со своей остановкой. Первые механизмы замедляли само колесо с помощью ручного рычага или системы рычагов. Деревянный брусок, иногда с обтянутой кожей поверхностью, прижимался к ободу колеса, тормозя его. В сырую погоду это было малоэффективно.
С тех пор тормозной механизм претерпел серьезную эволюцию. Наибольшее развитие тормозных систем произошло с появлением автомобиля.
Первые автомобили использовали тот же колодочный тормоз, что и конные экипажи. Например, на первых автомобилях Benz колеса тормозились накладками, обитыми кожей. Это было малоэффективно, к тому же кожа быстро изнашивалась, и иногда приходилось менять кожаную обшивку по несколько раз за поездку. Усовершенствованная версия этого механизма до сих пор используется на самых простых велосипедах, хотя колодки теперь сделаны из металла, накладки - из фрикционного материала, и они расположены по бокам обода колеса.
Общеизвестно, что фрикционная накладка - это пластина из композитного материала, которая жестко крепится к металлической основе тормозной колодки. При нажатии на педаль тормоза, в тормозном контуре возникает давление, колодка прижимается к тормозному диску или барабану грузовика, и накладка начинает тереться об металлическую поверхность диска (барабана), превращая кинетическую энергию движения грузовика в тепловую, которую тормозной диск (барабан) и колодка принимают на себя и рассеивают в атмосфере. Накладка повторяет форму колодки и форму поверхности трения: прямую в случае дисковых тормозов и дугообразную в случае барабанных. К тормозным колодкам грузовых автомобилей накладка крепится при помощи заклепок. Клей применятся только в конструкции колодок легкого коммерческого транспорта и легковых авто. Накладка может иметь прямой профиль, либо каплевидный (в барабанных тормозах), может иметь монолитную конструкцию или состоять из нескольких частей с независимым креплением каждой части.
Для замены необходимо использовать фрикционные накладки, обладающие подходящими для конкретного автомобиля размерами - шириной, внутренним диаметром тормозного барабана и толщиной (все необходимые параметры обычно указываются на накладках). Только в этом случае будет обеспечиваться полный прижим накладки к барабану или диску и создаваться достаточное тормозное усилие. Для монтажа накладки на колодку можно использовать заклепки из мягких металлов, лучше отдавать предпочтение крепежу в комплекте. Заклепки следует заглублять в тело накладок, чтобы предотвратить их трение о барабан, в противном случае тормозной барабан будет подвержен интенсивному износу и может выйти из строя.
Тормозная система, как известно, включает тормозные колодки, содержащие фрикционные тормозные накладки, прикрепленные к этим тормозным колодкам с помощью заклепок. Причем совершенно очевидно, что срок службы тормозных колодок зависит в основном от срока службы фрикционных накладок. При износе тормозных накладок поршни в рабочих цилиндрах все больше и больше выдвигаются из своих цилиндров, а пространство за ними естественным образом заполняется тормозной жидкостью.
В барабанных тормозах грузовиков и прицепов износ тормозных накладок тормозных колодок компенсируется за счет поворота разжимного кулака суппорта.
Практически во всех автомобилях сбоку к дисковым тормозным колодкам крепится специальная пластина, которая при износе накладок касается тормозного диска и подает электрический и звуковой сигнал, являющийся сигналом о немедленном ремонте тормозов. Из всего вышесказанного становится понятно, что актуально: во-первых, увеличение срока службы фрикционных накладок, во-вторых, своевременное обнаружение износа накладок и, в-третьих, обеспечение быстрой и мобильной замены фрикционных накладок. Поэтому создание комплектов тормозных накладок для тормозных колодок, содержащих все необходимые элементы для быстрой замены в любых условиях, является важной задачей.
Существуют различные фрикционные накладки для тормозных колодок, изготовленные из различных материалов, с разными фрикционными свойствами, различной формы и с различными размерами.
Из RU 77925 U1, 2008 известна, например, фрикционная накладка, содержащая отверстия для заклепок и имеющая форму части цилиндрической оболочки разной толщины, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями.
Известно изделие трения, содержащее композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки (см. Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Справочник. М., ЦНИИТЭНефтехим, 1980, с. 73).
Недостатком является отсутствие стабильности эксплуатационных характеристик изделия из-за резкого изменения фрикционных характеристик (в частности, коэффициента трения) в момент износа изделия до дна канавок в результате резкого увеличения в коэффициенте взаимного перекрытия пары трения.
Известна фрикционная накладка из полимерного фрикционного композита, имеющая форму части цилиндрической оболочки разной толщины, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями со скосами (см. Патент RU 2230240, 2004 г).
Ее недостаток - снижение производительности из-за отсутствия в накладке отверстий под заклепки, которые необходимо выполнить при монтаже накладки на металлический блок в непроизводственных условиях, что может привести к разрушению при эксплуатации части накладки (по ходу внешняя поверхность оболочки) в области отверстий на тонком торце накладки из-за ослабления стенок отверстий со стороны скоса.
Известны ремонтные комплекты тормозных накладок для тормозных колодок, содержащие фрикционные тормозные накладки, заклепки для соединения (крепления) фрикционных тормозных накладок с металлическим каркасом тормозных колодок, при этом тормозные накладки являются частью цилиндрической оболочки и имеют форму серпа (один конец накладки толще другого), а заклепки изготовлены из алюминия, меди или латуни (Александров М.П. и др. «Тормозные устройства». Справочник, М., Машиностроение, 1985, гл. 8.3. «Фрикционная накладка», конструкции к с. 294-297).
Известные тормозные накладки не обеспечивают необходимой повышенной безопасности автомобильной техники.
Из RU 120733 U1, 27.09.2012 известна фрикционная накладка, входящая в ремонтный комплект тормозных накладок для тормозных колодок, который состоит из пары тормозных накладок, то есть составлен из двух состыкованных накладок, сверленных и проточенных в паре. Накладки представляют собой цилиндрические разнотолщинные обечайки каплевидной (серповидной) формы, при этом толщина одного конца накладки, проточенной в паре, составляет 8,0-17,0 мм, другого конца 15,0-24,0 мм, второй накладки, состыкованной с первой и образующей вместе с ней тормозную накладку в целом, одного конца - 15,0-24,0 мм, другого конца этой же накладки 12,0-20,0 мм.
Известный ремонтный комплект, состоящий из пары вышеуказанных фрикционных накладок, обеспечивает быструю замену тормозных накладок, а следовательно и безопасности автомобильной техники.
Однако из-за того, что тормозные накладки просверлены и затем проточены в паре, это, во-первых, усложняет технологию их изготовления, и, во-вторых, не всегда обеспечивает необходимые параметры их размеров из-за необходимости совместной их механической обработки.
Технической задачей заявленной полезной модели как технического решения является обеспечение безопасности транспортного средства за счет своевременной замены изношенных (непригодных) тормозных накладок и упрощенной технологии изготовления фрикционной накладки для тормозных колодок.
Техническим результатом заявленной полезной модели в соответствии с поставленной технической задачей является обеспечение безопасности транспортного средства - автомобилей.
Указанная техническая задача и технический результат достигаются заявленной в качестве полезной модели фрикционной тормозной накладкой для ремонтного комплекта тормозных накладок для тормозных колодок транспортных средств, шлифованная и просверленная раздельно от другой накладки ремонтного комплекта, представляющая собой цилиндрическую разнотолщинную обечайку комплевидной формы, имеющая отверстия диаметром 6-18 мм под заклепки для крепления накладки к тормозной колодке, при этом толщина одного конца тормозной накладки оставляет 8-20 мм, другого конца 15-24 мм, накладка имеет ширину в диапазоне от 68,0 мм до 223,0 мм в зависимости от ширины рабочей части тормозного барабана автомобиля, при этом центральный угол фрикционных тормозных накладок составляет от 40 до 60 градусов.
Фрикционная накладка по заявленному техническому решению входит в ремонтный комплект тормозных накладок для тормозных колодок автомобилей, который состоит из пары таких фрикционных накладок, и изготавливается путем раздельной механической обработки накладок, входящих в ремонтный комплект тормозных накладок.
Такой ремонтный комплект из тормозных накладок по заявленной полезной модели может комплектоваться не только как толстая и тонкая пара накладок, но и толстая - толстая пара накладок в комплекте на колодку, колесо, мост (ось).
Эти ремонтные комплекты могут быть в комплекте со стальными или алюминиевыми заклепками или без них.
Ниже приведен пример применения заявленной фрикционной тормозной накладки.
В комплект тормозных накладок в зависимости от назначения (предназначения) комплекта (на колесо, мост, одну колодку), входят несколько штук раздельно обработанных (раздельно шлифованных и раздельно просверленных) тормозных накладок.
На одну тормозную колодку транспортных средств приклепываются с помощью заклепок одновременно две тормозные накладки: толстая один конец этой накладки имеет толщину 12,0-20,0 мм, другой конец этой же тормозной накладки имеет толщину 15,0-24,0 мм и тонкая, один конец которой имеет толщину 8-17 мм, а другой конец этой же тормозной накладки 15,0-24,0 мм. Такая тормозная колодка устанавливается на суппорт моста автомобиля, причем толстой накладкой к разжимному кулаку суппорта.
На каждую модель автомобиля комплектуют ремонтные комплекты тормозных накладок для тормозных колодок на мост: 8 шт. тормозных накладок (4 толстых + 4 тонких) и алюминиевые тормозные заклепки. На колесо 4 шт. тормозных накладок (2 толстых + 2 тонких) и плюс алюминиевые тормозные заклепки.
Используемая раздельная механическая обработка накладки от другой накладки, входящей в ремонтный комплект тормозных накладок, обеспечивает более точное соответствие формы и размеров ее в соответствии с задаваемыми параметрами согласно внутренних размеров диаметров тормозных барабанов разных транспортных средств, для которых она предназначена.
Указанные размеры накладки (толщина, диаметр), а также центральный угол фрикционной тормозной накладки от 40 до 60 градусов обеспечивают необходимые заданные параметры ее, более полное прилегание к колодке, и их длительную эксплуатацию, а также своевременную быструю замену изношенных тормозных накладок.
Тормозные накладки изготавливаются методом прессования, затем для получения комплектов сверлятся, шлифуются раздельно, что в совокупности с другими признаками обеспечивает более точное соблюдение их форм и размеров, способствует быстрой замене изношенных тормозных накладок.
В комплект тормозных накладок в зависимости от назначения (предназначения) комплекта (на колесо, мост, одну колодку), входят несколько штук раздельно обработанных (раздельно шлифованных и раздельно просверленных) тормозных накладок.
Тормозные накладки изготавливают методом прессовки компонентов, далее, для получения комплектов, они сверлятся, шлифуются раздельно.
В полевых условиях для быстрой замены изношенных тормозных накладок используют подручные средства (молоток и другой инструмент для расклепки заклепок) и приклепывают новые накладки к тормозным колодкам.
В ремонтный комплект тормозных накладок на один мост грузового автомобиля, в частности, необходимо 8 штук фрикционных накладок и от 64 до 80 штук заклепок; на одно колесо грузового автомобиля, например, необходимы 4 шт. фрикционных накладок и от 32 до 40 штук заклепок, на одну тормозную колодку, например, необходимо 2 фрикционные накладки и от 16 до 20 штук заклепок.
При ремонте (замене) обычно меняются две тормозные накладки на одной колодке.
Для того чтобы тормозной момент на мосту автомобиля был одинаков, тормозные накладки меняют сразу на обоих колесах.
Диаметр отверстий под заклепку на накладке для грузовых автомобилей равен приблизительно от 6 до 18 мм; расстояние между отверстиями под заклепку на разных типах грузовых автомобилей разное и задается по чертежу каркаса тормозной колодки и по чертежу изготавливается фрикционная тормозная накладка.
Контроль износа тормозной накладки, являющейся также предметом данной полезной модели, осуществляется визуально.
На щитке суппорта тормозного барабана колеса грузовых автомобилей имеется специальное небольшое окно для визуального наблюдения степени износа.
На фиг. 1.1; 1.2 представлены несколько видов заявленных фрикционных тормозных накладок, входящих в состав разных ремонтных комплектов, являющихся объектом заявленной полезной модели.
Тонкая тормозная накладка клепается заклепками на вторую половину тормозной колодки, толстая накладка клепается на сторону колодки, которая расположена к разжимному кулаку суппорта (фиг. 1.4)
Итак, заявленная фрикционная тормозная накладка входит в ремонтный комплект, состоящий из пары раздельно механически обработанных (раздельно шлифованных и просверленных) тормозных накладок с указанными параметрами согласно заявленному техническому решению.
В комплект входят также заклепки, для которых на фрикционной накладке имеются отверстия.
Заявленная фрикционная тормозная накладка, плотно прикрепляемая к тормозной колодке с помощью заклепок, в собранной форме составляет единое устройство, при этом и форма, и размеры накладки соответственно подбираются для тормозной колодки каждой модели транспортного средства.
Накладка может иметь буртик для визуального контроля износа ее. Высота буртика равна расстоянию от внутреннего радиуса накладки до верхней кромки заклепок.
Ниже приведены некоторые пояснения, касающиеся процесса замены тормозных накладок.
1. Для клепки заклепки используют фиксаторы в качестве подручного средства, обеспечивая плотное прилегание головки заклепки в накладке и плотное прилегание цилиндрической части заклепки в ободе колодки.
2. В зоне заклепки на расстоянии от оси 15 мм зазор не допускается.
3. В некоторых местах зазор между накладкой и ободом колодки не более 0,1 мм.
4. Проверка проводится щупом - раздвинуть просвет толщиной 0,1 мм и шириной 10 мм.
Итак, на фиг. 1.4 представлена колодка с тормозной накладкой, где 1 - тормозная колодка; 2 - фрикционная тормозная накладка; 3 - заклепка, с помощью которой накладка крепится к ободу тормозной колодки.
Все эти характеристики фрикционных тормозных накладок, раздельно просверленных и шлифованных, с указанными параметрами ее (толщина, диаметр) в совокупности обеспечивают безопасность автомобильной техники, в частности грузовой (тяжелой) техники, за счет возможности быстрой замены тормозных фрикционных накладок.
Таким образом, заявленная фрикционная накладка, входящая в ремонтный комплект, обеспечивает быстрый ремонт в любых условиях, в том числе в полевых, что в целом обеспечивает, очевидно, безопасность автомобильной (транспортной) техники в экстремальных условиях, когда требуется очень быстрая замена тормозных накладок, а именно быстрое оперативное снятие старых (поврежденных, изношенных) тормозных накладок с тормозных колодок путем расклепки (отсоединения их от тормозных колодок) и замена на новые тормозные накладки путем приклепки к тормозным колодкам (соединение с тормозными колодками).
И все вместе эти элементы конструкции способствуют обеспечению безопасности транспортных средств (автотранспортных средств), а также быстрой замене изношенных тормозных накладок, закрепленных на тормозных колодках заклепками.
Таким образом, именно весь набор существенных признаков, характеризующих фрикционную накладку, заявленной в качестве полезной модели, указанных в формуле, обеспечивает заданный технический результат и реализацию поставленной технической задачи.