Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Устройство механизированной техники предполагает наличие переходных участков, через которые транслируется крутящий момент. В большинстве случаев эту функцию передачи энергии выполняют специальные муфты.

Отчасти их можно рассматривать в качестве соединительных элементов, но в перечень задач такой оснастки входит и обеспечение привода.

В полной мере эту работу выполняют фрикционные муфты, которые задействуются в транспортной технике, промышленных станках, инженерном оборудовании и так далее.

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Общее устройство муфты

Конструкционно муфты различаются и могут иметь особенности устройства в зависимости от типа, но чаще всего в качестве базы для них используют пакет дисковых элементов с фрикционной функцией. Конкретное число дисков будет зависеть от частоты крутящего момента, который должен быть передан от одного вала другому. В традиционной муфте предусматривается два диска.

Один из них фрикционный, а другой – стальной. Причем материал изготовления тоже может быть общим. Выраженное отличие имеет фрикционное покрытие. Его задача заключается в обеспечении надежной сцепки, за счет которой будет реализовано движение валов. В целях повышения коэффициента трения фрикционные муфты снабжаются углеродными элементами и высокопрочной керамикой.

Существуют и модели без фрикционных покрытий. В таких случаях дисковые стальные компоненты крепятся в барабанной основе, смежной с управляемым валом, которому передается крутящий момент. Конструкция также может дополняться возвратными пружинами и поршнем. Задача поршня заключается как раз в усилении сцепки между фрикционным покрытием и ведомым валом.

Что касается пружины, то она возвращает рабочий диск на место.

Принцип работы

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Как уже отмечалось, муфты могут иметь разные задачи, но в целом принцип их работы остается одним – осуществление сопряжения и разъединения двух рабочих агрегатов. В процессе подключения к движению фрикционной муфты на управляемом валу постепенно нарастает сила прижатия. То есть фрикционная сторона осуществляет поступательное сцепление с ведомым валом. В этот момент важна не столько сама сцепка, сколько схождение двух сил прижатия на фоне совершаемой работы со стороны основного вала.

Муфта для предохранения рассчитана на функцию безопасного разобщения валов при выходе пиковой величины крутящего момента за рамки стандартных значений. Подключаемый вал в дальнейшем будет продолжать стабильную плавную работу. Впрочем, это определит характер движения механизмов, которые обслуживает фрикционная муфта.

Принцип работы дисков при осуществлении прямолинейного движения предполагает, что большое значение в качестве сопряжения будут иметь вспомогательные узлы и агрегаты, через которые также транслируется передача.

Например, к таким могут относиться бортовые редукторы, сервомеханизм (при поворотах), а также вилка отключения муфты.

Разновидности муфты

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Муфты различаются по конструкционному исполнению, способу оказания прижимного усилия и характеру обеспечения механики трения. Уже говорилось, что в качестве элементов муфты чаще всего выступают диски. Но также могут использоваться конусные, цилиндрические и барабанно-ленточные детали. Такие элементы обычно применяют в конструкциях, где реализуется нестандартная конфигурация прижима, например угловая. Техническим развитием традиционных механизмов стала многодисковая фрикционная муфта, которая выигрывает за счет плавности хода и обеспечения более высокой силы сцепления. Что касается способа оказания прижимного усилия, то оно может обеспечиваться гидравликой или пневматикой. В первом случае рабочей средой будет выступать техническая жидкость, а во втором – сжатый воздух от компрессора. Также современные муфты работают за счет электромагнитных потоков, но из-за высокой стоимости и сложности данное решение менее распространено. Механика трения, в свою очередь, обеспечивается по сухому или мокрому принципу. В первом случае движения выполняются без применения смазки, а во втором – с маслом, которое снижает негативные эффекты трения и отводит тепло.

Муфта сцепления

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Данная разновидность муфты отвечает за плавное сцепление ведущего и ведомого валов. Сложность ее задачи обусловливается не столько физической сцепкой, сколько противодействием нагрузкам окружающей среды. Для понимания особенности таких муфт на фоне других деталей, обеспечивающих сцепку, можно сравнить их с аналогами в виде зубчатых и кулачковых компонентов соединительной цепи. В отличие от них, фрикционные муфты сцепления при большой разности в скоростях двух валов не дают сильных ударов и перегрузок. Они скорее затормаживают активность механизма, обеспечивая тем самым возможность соосного сопряжения в наиболее выгодный момент. Иными словами, они подстраиваются под оптимальные условия сопряжения.

Предохранительная муфта

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Муфты этого типа служат для безопасного соединения или разъединения валов в том случае, если механизм работает под высокими нагрузками. Такие элементы способны автоматически восстанавливать функциональность агрегата после того, как пиковая перегрузка завершилась. Но важно иметь в виду, что из-за различий в коэффициентах трения дисков тонность работы предохранительной муфты достаточно невелика. Поэтому ее чаще используют при регулярных, но кратковременных перегрузках, когда работа механизма выходит за рамки нормативной частоты крутящего момента. Компенсация поглощаемой энергии обеспечивается пружиной, демпферными элементами устройства или теплоотводящими материалами, из которых может быть выполнена и основа конструкции.

Используемые в конструкции материалы

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Традиционные технологии изготовления муфт базируются на использовании стальных сплавов с антикоррозийными покрытиями. В наши дни также развивается сегмент композитных углеродных материалов, кевларовые элементы и так далее. Самые же технически развитые детали изготавливают из специализированных фрикционных материалов. В частности, к таким можно отнести ретинакс, трибонит и пресс-композит. Первый представляет собой сплав барита, асбеста и фенолформальдегидных смол, дополненных стружкой из латуни. В состав трибонита также входят компоненты нефтепродуктов и композиты, благодаря которым диск фрикционной муфты может эксплуатироваться в условиях водной среды. Прессованные композиты отличаются тем, что в составе их структуры предусматриваются высокопрочные волокна, повышающие износостойкость деталей.

Формы выпуска деталей

Дисковые муфты представляют целый класс пластинчатых фрикционных деталей. В эту группу кроме стандартного форм-фактора также входят вкладыши, которые изготавливаются из вышеупомянутого ретинакса и композитных сплавов.

Пластинчатая муфта сцепления может иметь и форму сектора.

Такие элементы тоже имеют внутренний и внешний диаметры, но в конструкции предусматривается и угловой сектор, позволяющий интегрировать элемент в механизмы с нестандартной сцепкой.

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Заключение

Хотя на смену традиционной механике приходят более эргономичные, функциональные и удобные в управлении приводные системы наподобие электромагнитных и пневматических, в некоторых сферах по-прежнему востребованы привычные силовые детали.

К таким как раз относятся и фрикционные муфты, благодаря несложной форме которых простые технические устройства служат долго и исправно. Разумеется, есть свои сложности в обслуживании таких компонентов. Они изнашиваются, требуют ремонта и замены.

Однако даже внедрение современных электромагнитных аналогов пока не способно в полной мере восполнить функцию стальной муфты с гидравликой. Другое дело, что есть спрос на повышение технико-эксплуатационных качеств за счет новых композитных материалов.

Но и они принципиально отличаются лишь физико-химическими свойствами.

Источник: https://www.syl.ru/article/327777/friktsionnyie-muftyi-vidyi-ustroystvo-i-printsip-rabotyi

Виды, устройство и принцип работы дисковых тормозов

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.

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныКонструкция дискового тормоза

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.

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныМеханизм с фиксированной 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

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныТормозной механизм с плавающей скобой. 1 — тормозной диск; 2 — тормозные колодки; 3 — поршень; 4 — рабочий тормозной цилиндр (суппорт)

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.
Читайте также:  Леска для зимней рыбалки: классификация и правильный выбор

Виды тормозных дисков

По материалу изготовления тормозные диски подразделяются на:

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

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныКерамический диск

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.

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныПерфорированный вентилируемый диск

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

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныСтандартные безасбестовые тормозные колодки

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.

  Устройство и принцип работы регулятора тормозных сил

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.

Плюсы и минусы дисковых  тормозов в сравнении с барабанными

Дисковые тормоза имеют ряд преимуществ перед барабанными. Их плюсы заключаются в следующем:

  • стабильная работа при попадании воды и загрязнении;
  • стабильная работа при повышении температуры;
  • эффективное охлаждение;
  • малые размеры и вес;
  • простота обслуживания.

К основным недостаткам дисковых тормозов в сравнении с барабанными можно отнести:

  • высокая стоимость;
  • меньшая эффективность торможения.

(13

Источник: https://TechAutoPort.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/diskovyi-tormoz.html

Мат.часть Модернизация тормозной системы — DRIVE2

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Тормозная система автомобиля – основа вашей безопасности на дороге. К выбору тормозных компонентов необходимо относиться очень серьезно. В данной статье раскрыты некоторые важные аспекты подбора деталей тормозной системы, которые известны довольно не всем.

Так ли хорош оригинал?

Среди водителей иномарок бытует мнение, что лучше оригинальных запасных частей ничего нет и быть не может.

Относительно некоторых узлов и агрегатов мнение действительно справедливое, но что касается тормозных систем, то сторонние производители уже основательно продвинулись в вопросах улучшения своей продукции, по сравнению с продукцией автопроизводителей.

Взять, например, такого гиганта c мировым именем, как Brembo. Некоторые автомобильные гиганты, вроде Nissan или Lamborghini, для своих особо заряженных моделей заказывают тормозные системы у Brembo напрямую.

Если вы владелец городской малолитражки и передвигаетесь по городу размеренно и не спеша, то штатной тормозной системы вам будет более чем достаточно.

Однако, если вы владелец автомобиля с двухлитровым (и более) двигателем, и передвигаетесь по городу в активном режиме, то штатную систему торможения лучше модернизировать.

На рынке сейчас представлены колесные диски с большими внутренними диаметрами, основное назначение которых не попсовый вид (хотя и это не маловажно), а возможность установки развитых тормозных систем.

Дырки или полоски?

Автовладельцы при выборе компонентов для усовершенствования своей тормозной системы часто задаются вопросом какие тормозные диски выбрать? С насечками или с перфорацией? И те и другие имеют свои плюсы и минусы.

Тормозные диски с насечками

Имеют более продолжительный ресурс эксплуатации в сравнении с перфорированными дисками. Насечки на диске позволяют эффективно удалять газы и продукты распада тормозных колодок, что способствует созданию более качественного пятна контакта колодка-диск по сравнению со штатными дисками без проточек. Минус данных дисков – худшее охлаждение в сравнении с перфорированными.

На сегодняшний день уже существуют технологии, которые позволяют закрытым дискам охлаждаться более эффективно. Например, технология фирмы DBA «Лапа кенгуру», которая реализуется за счет особого рисунка внутренней части диска.

Тормозные диски с перфорацией

Основные преимущества таких дисков – наилучшее охлаждение и эффектный внешний вид. Но минусов гораздо больше, чем может показаться на первый взгляд. Диски с перфорацией очень капризны к резким перепадам температуры. Если разогретый диск резко охладить, то велика вероятность образования трещин вокруг отверстий.

Тормозные диски с перфорацией рекомендуется использовать только в теплое время года, и не увлекаться активной ездой в дождь. Неумелый водитель, не зная определенных особенностей эксплуатации способен очень быстро отправить такие диски в утиль.

Еще один негативный момент при использовании дисков такого варианта – излишний шум во время торможения, который не характерен для гладких оригинальных дисков или дисков с насечками.

Цельные и составные тормозные диски

Составной тормозной диск представляет собой непосредственно фрикционную часть и ступичную, которая в основном выполняется из облегченных алюминиевых сплавов и крепится к фрикционной высокопрочными болтами. Что же дает такая конструкция по сравнению с цельным исполнением?

Во-первых, появляются дополнительные отверстия для проникновения воздуха внутрь диска в месте соединения двух частей. Хотя, стоит отметить, что и на дисках цельного исполнения эта проблема успешно решается.

Во-вторых, такой диск будет равномерно расширяться в процессе нагрева, и так же равномерно сужаться при охлаждении. Возможности равномерного расширения исключают возможность того, что диск «поведет».

В-третьих, очень эффектный внешний вид.

Разновидности тормозных суппортов

В настоящее время на рынке представлено достаточно много заменителей для штатных тормозных суппортов. Автопроизводители, когда дело не касается топовых моделей, всегда стараются экономить и используют односторонние тормозные суппорты.

В такой конструкции один или два поршня давят на тормозную колодку с одной стороны, а на колодку с обратной стороны давит скоба, которая реагирует на движение поршней – прижимает или отжимает ее. Износ тормозного диска в такой системе, как правило, не равномерный.

Сильнее изнашивается сторона, на которую давят поршни, а не скоба, ну и тормозные усилия в такой системе заметно слабее.

В основном суппорты со скобой ставятся на заднюю ось, но встречаются автомобили, у которых они установлены спереди, а на задней оси вообще установлены тормозные барабаны. При решении данного вопроса большую роль так же играет и масса автомобиля.

В спортивных автомобилях применяются оппозитные суппорта, в которых на тормозные колодки с обеих сторон давит одинаковое количество поршней.

Читайте также:  Ловля на закидушку: как сделать уловистую снасть для разных рыб

Наиболее широкое распространение имеют четырехпоршневые суппорты (для передней оси), в режиме активной городской езды они дают очень хорошее торможение.

Однако, если вы собрались на кольцевую гоночную трассу, то вам стоит приобрести шестипоршневые или восьмипоршневые оппозиты.

Армированные тормозные шланги

Все больше магазинов тюнинга предлагают своим покупателям такую навороченную фишку, как армированные тормозные шланги. Как техническое решение это не новинка, такие шланги перекочевали к автомобилям от мотоциклов.

Основное преимущество таких шлангов в их износостойкости и минимальной вероятности повреждения. Однако, в системе с армированными шлангами сложно добиться плавности торможения.

Обычные тормозные шланги деформируются и расширяются под давлением гидравлики, что дает некоторую временную задержку между моментом нажатия педали тормоза и срабатыванием суппортов, а так же несколько хуже передают тормозное усилие.

Армированные шланги лишены возможности сильной деформации, поэтому и тормозные усилия с педали передаются на суппорты быстрее и с минимальными потерями. С непривычки при езде на автомобиле без ABS и с армированными шлангами происходит молниеносная блокировка колес, о комфортной езде с плавными торможениями можно забыть.

Пара слов про тормозные колодки

Выбор тормозных колодок не менее ответственный шаг на пути к идеальному торможению. Ошибочно полагать, что раз колодки это расходный материал, то их стоимость должна быть минимальна. Очень важно правильно подобрать колодки и диски.

Если колодки слишком твердые в сравнении с металлом тормозного диска, то вероятность того, что диски придется менять одновременно с колодками возрастает многократно. Если колодки наоборот слишком мягкие, то это приведет к их скорому износу. Так же при сильном нагреве мягкие колодки быстро теряют свои фрикционные свойства.

Многие водители наверняка сталкивались с таким явлением, после череды активных торможений, особенно при езде в горной местности, при нажатии на педаль тормоза ничего не происходит, как будто тормозные диски облиты маслом.

При размеренной городской езде можно использовать тормозные колодки, которые сохраняют свои свойства при нагреве до 300 – 3500 С. В режиме активной езды по городу на большой скорости, с частыми ускорениями и торможениями, колодки должны выдерживать температуру свыше 5000 С. Стоимость таких тормозных колодок может превышать 7 000 – 8 000 рублей за комплект на одну ось.

Обкатка новой тормозной системы

Если вы только что поменяли тормозные диски и колодки, не стоит сразу отправляться на трек, чтобы проверить эффект от замены. Новые тормозные механизмы должны притереться друг к другу (как и детали двигателя после капитального ремонта).

Поэтому важно помнить, что 200 – 300 км после установки новых деталей вы будете обречены на размеренную и тихую езду с плавными и непродолжительными торможениями. Если процесса обкатки не будет, или он будет выполнен в недостаточном объеме, то велика вероятность, что тормозной диск «поведет» от перегрева.

Проточка тормозных дисков (модная услуга автосервисов) является лишь временной мерой, да и стоит она совсем не дешево (порой треть стоимости нового диска). Если тормозной диск повело, то лучше его поменять.

Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныФрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныФрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороныФрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Источник: https://www.drive2.ru/b/622379/

Какие тормоза являются фрикционными? Назовите примеры

На железнодорожном подвижном составе применяются два способа гашения кинетической энергии движущегося поезда: фрикционный и динамический; в соответствии с этим тормоза бывают фрикционные и динамические.

В фрикционных тормозах источником тормозной силы является трение, возникающее при скольжении тормозных колодок по поверхности катания колеса, или тормозных накладок по поверхности тормозного диска (барабана), или тормозного башмака по поверхности качения рельса; вследствие этого кинетическая энергия превращается в тепловую, которая рассеивается в окружающей среде. Фрикционный тормоз является основным средством обеспечения безопасности движения поезда и принимается в расчет при установлении допустимой скорости движения.

Фрикционный тормоз служит для ограничения выбега выходного вала механизма. Тормозной момент зависит от силы давления пружины на тормозной диск, соприкасающийся с фрикционным кольцом, приклеенным к корпусу. Тормозной диск связан с червяком; при этом имеется возможность его перемещения вдоль оси червяка.

Конический фрикционный тормоз служит для быстрой остановки стайка. К фрикционным тормозам относится также магнитно-рельсовый тормоз, у которого торможение осуществляется прижатием специальных башмаков к рельсам под действием электромагнитного поля.

В механических фрикционных тормозах энергия, подлежащая рассеиванию при спуске инструмента в скважину, превращается на поверхности тормозной колодки в теплоту.

Основным видом фрикционного тормоза, применяющегося на подвижном составе наших дорог, является пневматический тормоз. Действие такого тормоза основано на создании разности давлений сжатого воздуха в камерах соответствующих приборов. Пневматические тормоза в свою очередь подразделяются на неавтоматические прямодействующие, автоматические непрямодействующие и автоматические прямодействующие.

Неавтоматический прямодействующий тормоз обеспечивает непосредственную подачу сжатого воздуха в процессе торможения от источника ( главного резервуара) в тормозной цилиндр. Для отпуска тормоза цилиндр сообщается с атмосферой.

Прямодействующий тормоз применяется в качестве вспомогательного для торможения только локомотива при маневровой работе и в отдельных случаях приведении поезда по неблагоприятному профилю пути.

Какие тормоза считаются прямодействующими? Назовите примеры.

По способности восполнять утечки в ТЦ и ЗР различают неистощимые (прямодействующие) и истощимые (непрямодействующие) тормоза. В прямодействующих тормозах грузовых поездов при перекрыше связь ГР на локомотиве и ЗР, а также ТЦ на каждой подвижной единице, не разрывается и все утечки восполняются.

Автоматическими прямодействующими тормозами оборудованы локомотивы и вагоны грузового парка железных дорог. Оборудование пневматических тормозов подвижного состава состоит из ряда устройств. Источником сжатого воздуха служит компрессор, установленный на локомотиве.

Компрессор, сжимающий воздух до давления 0,75—0,9 МПа на электровозах, 0,75—0,85 МПа на тепловозах и 0,65—0,8 МПа в моторном подвижном составе, нагнетает его в систему главных резервуаров, где воздух аккумулируется и охлаждается.

Из главных резервуаров сжатый воздух поступает в тормозную магистраль через кран машиниста, который в пассажирских поездах поддерживает зарядное давление 0,5—0,52 МПа и в грузовых поездах 0,53—0,55 МПа.

Магистральный воздухопровод тормозной системы между локомотивом и вагоном и между вагонами состава соединяется гибкими (резиновыми) рукавами, снабженными соединительными головками.

Приборы торможения (воздухораспределители, запасные резервуары, тормозные цилиндры), присоединенные к воздушной магистрали, и тормозные рычажные передачи смонтированы на каждом локомотиве и вагоне. Работу автоматических тормозов определяют в основном три процесса: зарядка, торможение и отпуск. Зарядка — это процесс наполнения сжатым воздухом магистрального воздуховода и запасных резервуаров у вагонов. Торможение происходит при снижении давления воздуха в магистрали. Когда давление воздуха в магистрали повышается, происходит отпуск тормозов. Управляют тормозами при помощи крана машиниста.

Источник: https://studopedia.net/5_27727_kakie-tormoza-yavlyayutsya-friktsionnimi-nazovite-primeri.html

Фрикционный тормоз безынерционной катушки — классификация и настройка

Фрикционный тормоз — это одна из самых важных частей любой безынерционной спиннинговой или фидерной катушки. Служит фрикцион для того, чтобы самопроизвольно начать спускать леску с катушки при очень сильном сопротивлении рыбы.

Допустим вы ловите рыбу монолеской 0.15 диаметра. А вам на спиннербейт сел огромный жерех весом в 4.5 кг.

Скажем прямо, без фрикционного тормоза шансов вытащить такую крупную рыбу, которая способа делать сильные рывки и уходить на глубину — не много.

Если бы фрикциона не было — рыба просто бы растянула вашу леску и порвала ее, никакие ваши гасящие движения спиннингом не помогли бы, ведь леска слишком тонка для такой крупной рыбы.

Тут на помощь приходит фрикцион, который вручную настраивается на определенную нагрузку. Если рыба начинает тянуть леску слишком сильно — она начинает стравливаться со шпули. Рыба при этом ощущает сопротивление и тратит силы на то, чтобы попытаться уйти. А в моменты когда рыба ослабевает — вы спокойной можете подматывать ручку катушки и следовательно приближать добычу к лодке или к берегу.

Бывает 2 вида фрикциона:

  • передний (считается спиннинговым)
  • задний (считается фидерным)

У обоих видов фрикционных тормозов есть свои преимущества и недостатки, разберем каждый более подробно.

Передний фрикционный тормоз значительно более чувствителен и может реагировать даже на самые слабые сопротивления лески. Расположен он на передней части шпули. Настраивается путем вращения винта.

Первый недостаток такого фрикциона является не очень удобная настройка в процессе вываживания, значительно проще быстро подкрутить или наоборот ослабить задний фрикцион, тогда как доступ к переднему может быть немного перекрыт леской идущей от лесоукладывателя к первому кольцу удилища.

Второй недостаток переднего фрикциона — менее удобно снимать и заменять шпулю катушки. Передний фрикцион является винтом, которые крепит шпулю, тогда как если в катушке задний фрикцион — шпулю можно сменить одним нажатием на кнопку на шпуле.

Задний фрикционный тормоз менее чувствителен и чаще используется при ловле мощными снастями крупной рыбы на фидер, троллинг или при ловле мощным спиннингом. Позволяет удобно производить настройку даже прямо во время вываживания.

При ловле рыбы от 200 г разницы в переднем или заднем фрикционном тормозе с точки зрения чувствительности нет. Передний фрикцион используется в ультралайтовых снастях, тогда как задний более универсален.

  • Спиннинги Black Hole — подробный обзор всех линеек лучших твичинговых и джиговых спиннингов.
  • Оснастка отводной поводок — правила монтажа, техника ловли.
  • Оснастка дроп-шот — видео связки узла, выбор приманок в следующей статье.
Читайте также:  Штекерная ловля: особенности и тонкости рыбалки

Казалось бы в настройке фрикционного тормоза нет ничего сложного. Необходимо настроить фрикцион так, чтобы он начинал стравливать леску только в случае серьезного сопротивления рыбы или при зацепе, чтобы леска не порвалась, удилище не сломалось.

Но настраивать фрикцион нужно буквально в полевых условиях. Дело в том, что усилие, которое необходимо приложить для натяжения лески идущей прямо из катушки и для натяжения лески идущей из последнего кольца спиннингового удилища — разные.

Если леска проходит через все кольца и натянута от спиннинга под углом в 90 градусов — усилий для срабатывания фрикциона потребуется значительно больше, нежели при стягивании лески прямиком с катушки.

Вот и настраивать нужно катушка в условиях пропуска лески через все кольца.

Идеальный вариант — привязать конец лески к какому-нибудь предмету и потягивая удилище под 90-120 градусов выставить фрикцион, чтобы он срабатывал примерно на 80% нагрузки (при 100% леска порвется). Это обезопасит вас от лишнего схода лески во время вываживания и доставит хищнику максимальное сопротивление.

Источник: https://ranoutrom.com/snasti/spinning/frikcionnyj-tormoz.html

Фрикционные тормоза

Тормоза предназначены для уменьшения скорости подвижных частей машин и устройств. Выделяют три основных типа фрикционных тормозов: кратковременного действия (кратковременная работа с большой эффективностью); постоянного действия (так называемые заместители); стояночные (предназначены для блокировки).

В наиболее тяжёлых условиях работают тормоза кратковременного действия, как при однократном, так и повторном режиме. Тормоза должны поглотить (преобразовать в теплоту) иногда огромные количества кинетической энергии, особенно тогда, когда велика начальная скорость транспортного средства и производится аварийное торможение.

Суммарная работа трения, поглощаемая тормозом в режиме аварийного торможения в 2 — 3 раза больше, чем при умеренном торможении, причём то же количество теплоты выделяется в тормозе за время, в несколько раз более короткое. Градиент температур в наружном слое огромен, температура поверхности достигает 1000 0С.

Ограничение размеров тормозов приводят к большим количествам теплоты, приходящимся на единицу поверхности трения. Большой градиент температуры в первые мгновения торможения способствует сохранению фрикционных свойств материала пары трения, но разрушительно действует на тонкий наружный слой.

Поэтому с точки зрения изнашивания, хотя бы один из материалов фрикционной пары должен обладать высокой теплопроводностью.

В целях ограничения допустимых давлений и сопутствующих им температур, в практику введено понятие коэффициента удельного нагружения или удельной работы трения а, которая показывает максимально допустимое количество работы торможения, приходящейся на единицу поверхности трения. Наибольшая работа торможения, эквивалентная кинетической энергии транспортного средства:

  • , (6.2)
  • где G — полный вес транспортного средства, Н;
  • m — масса транспортного средства, кг;
  • — максимальная скорость транспортного средства, км/ч;
  • g — ускорение свободного падения, м/с2.
  • Коэффициенты удельного нагружения накладок определяются выражением:
  • , (6.3)
  1. где Аа — суммарная номинальная площадь тормозных накладок, см2.
  2. Как правило, значения а принимаются:
  3. для легковых автомобилей 50 — 100 кгс*м/см2;
  4. для легковых автомобилей с высокой максимальной скоростью (выше 150 км/ч) 80 — 300 кгс*м/см2;
  5. для грузовых автомобилей 55 — 90 кгс*м/см2.
  6. Работа сил трения, действующих, по периметру тормозного барабана, который вращается с окружной скоростью (км/ч), производимая в 1 с, или мощность трения:
  7. , кгс*м/с, (6.4)
  8. где FT — сила трения, Н;
  9. ск — скорость скольжения, м/с;
  10. f — коэффициент трения;
  11. ра — давление, прижимающее поверхности фрикционной пары, Па.
  12. Если при этом транспортное средство движется со скоростью км/ч, а тормозящая сила на периметре колеса составляет РR (кгс), то работа торможения за одну секунду (мощность торможения) равна:

, кгс*м/с, (6.5)

Так как мощность трения NT уравновешивает мощность торможения колеса Nк, то NT = NК, откуда:

  • , (6.6)
  • где r — радиус барабана, см;
  • R — динамический радиус колеса, см.
  • После преобразований площадь тормозных накладок одного тормозного колеса автомобиля будет равна:
  1. , (6.7)
  2. Таким образом, проведя соответствующие предварительные расчёты, при заданных исходных характеристиках конструируемого тормоза, можно определить, попадают ли в принятые диапазоны допустимых давлений и удельных работ трения основные параметры тормоза.
  3. Во фрикционных муфтах и тормозах применяются различные материалы — от полимерных до различных сталей и жаростойких сплавов.

Наиболее широко применяются фрикционные полимерные материалы (ФПМ). В состав ФПМ, как правило, входят такие компоненты, как синтетический каучук, сера, сурик железный, окись цинка, асбест и другие составляющие. В зависимости от условий и режимов работы состав материалов может меняться в широких пределах.

В качестве связующего в этих материалах используются различные синтетические каучуки, крезолоформальдегидные, кремнеорганические и другие смолы. Для армирования применяются: асбест, базальтовые, стеклянные, угольные и другие волокна.

Фрикционно-способные наполнители в ФПМ используются для придания накладкам и колодкам нужных фрикционно-износных свойств.

В качестве таких наполнителей используется, например, барит (улучшает противозадирные свойства, стабилизирует коэффициент трения), железный сурик (повышает коэффициент трения), графит (предотвращает схватывание при высокой температуре).

  • Для придания материалам нужных функционально — износных свойств в качестве активных наполнителей применяют окислы различных металлов: цинка, алюминия, хрома, свинца, железа и др.
  • Каждый фрикционный материал имеет оптимальные условия его эксплуатации в узлах трения машин по нагрузкам, условиям доступа окружающей среды на фрикционный контакт и её свойствам, температурам на фрикционном контакте и в объёме материала, скоростям скольжения.
  • Допустимые режимы работы характеризуются такими условиями на фрикционном контакте, при которых сохраняются в требуемых пределах величина и стабильность коэффициента трения, достаточно стабильная величина интенсивности изнашивания, обеспечивающая заданный ресурс, отсутствуют заедание, задир, разрушение материала, обугливание, заклинивание фрикционного устройства.

При оценке приведённых жесткостных характеристик изделий, а также физико-механических свойств фрикционных элементов необходимо учитывать свойства подложки и деталей каркаса. При расчёте теплового режима и износостойкости элементов пары необходимо также знание физико-механических свойств фрикционных контртел.

Изменения от температуры механических, теплофизических и фрикционно-износных свойств материалов также необходимо учитывать при оценке характеристик фрикционных пар.

Источник: https://studbooks.net/2495779/tovarovedenie/friktsionnye_tormoza

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Фрикционный тормоз является наиболее простым типом тормозной установки.

Конструкциям ленточных, колодочных, дисковых Рё РґСЂСѓРіРёС… типов фрикционных тормозов, Р° также условиям РёС… применения посвящено большое количество различных исследований Рё поэтому РІ настоящей работе остановимся РЅР° РЅРёС… очень кратко.  [1]

Фрикционный тормоз служит для ограничения выбега выходного вала механизма.

Тормозной момент зависит от силы давления пружины на тормозной диск, соприкасающийся с фрикционным кольцом, приклеенным к корпусу.

РўРѕСЂРјРѕР·РЅРѕР№ РґРёСЃРє связан СЃ червяком; РїСЂРё этом имеется возможность его перемещения вдоль РѕСЃРё червяка.  [3]

Конический фрикционный тормоз РўРє служит для быстрой остановки стайка.  [4]

Рљ фрикционным тормозам относится также магнитно-рельсовый тормоз, Сѓ которого торможение осуществляется прижатием СЃРїРµ циальных башмаков Рє рельсам РїРѕРґ действием электромагнит РЅРѕРіРѕ поля.  [5]

Р’ механических фрикционных тормозах энергия, подлежащая рассеиванию РїСЂРё СЃРїСѓСЃРєРµ инструмента РІ скважину, превращается РЅР° поверхности тормозной колодки РІ теплоту. Возникающая РїСЂРё движении СЃ трением теплота должна рассеиваться, РЅРѕ надо иметь РІ РІРёРґСѓ, что способность обычных механических фрикционных тормозов рассеивать энергию РЅРµ беспредельна, РѕРЅР° лимитируется максимальной температурой нагрева ( около 200 — 260), допустимой для материала тормозных колодок.  [6]

Основным видом фрикционного тормоза, применяющегося на подвижном составе наших дорог, является пневматический тормоз.

Действие такого тормоза основано на создании разности давлений сжатого воздуха в камерах соответствующих приборов.

Пневматические тормоза в свою очередь подразделяются на неавтоматические прямодействующие, автоматические непрямодействующие и автоматические прямодействующие.

Неавтоматический прямо-действующий тормоз обеспечивает непосредственную подачу сжатого воздуха в процессе торможения от источника ( главного резервуара) в тормозной цилиндр.

Для отпуска тормоза цилиндр сообщается с атмосферой.

Прямодействующий тормоз применяется РІ качестве вспомогательного для торможения только локомотива РїСЂРё маневровой работе Рё РІ отдельных случаях РїСЂРё-ведении поезда РїРѕ неблагоприятному профилю пути. Вспомогательный пневматический прямодействующий тормоз является неавтоматическим, так как РїСЂРё разъединении магистрали поезда РѕРЅ РЅРµ срабатывает.  [7]

Применительно Рє фрикционным тормозам принимают допущение, что температура РЅР° контакте пары трения складывается РёР· средней поверхностной температуры РѕС‚ равномерно распределенного РїРѕ номинальной поверхности контакта теплового потока Рё температуры вспышки РЅР° фактическом пятне контакта. Такое допущение избавляет РѕС‚ необходимости учитывать фактическое распределение тепловых потоков РїРѕ поверхности контакта Рё СЃРІРѕРґРёС‚ определение контактной температуры Рє РґРІСѓРј задачам: 1) Рє определению температуры вспышки РЅР° фактическом пятне контакта Рё 2) Рє определению средней поверхностной температуры РїСЂРё условии равномерного распределения теплового потока РЅР° поверхности контакта.  [9]

ГРУЗОУПОРНЫЙ РўРћР РњРћР— — фрикционный тормоз, управляемый автоматически РІ зависимости РѕС‚ вращающего момента РЅР° РІС…РѕРґРЅРѕРј звене.  [10]

Приведенная выше схема фрикционного тормоза позволяет повысить допустимую длительную мощность тормоза, однако РЅРµ исключает его РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ недостаток — нестабильность развиваемого тормозного момента, связанную СЃ колебаниями коэффициента трения. Р�Р·-Р·Р° указанного недостатка фрикционные тормоза РЅРµ применяются РїСЂРё стендовых испытаниях для снятия внешних характеристик, испытаниях РїСЂРё заданной программе нагруже-РЅРёСЏ Рё РґСЂСѓРіРёС… подобных испытаниях. РџСЂРё заводских контрольных испытаниях РёРЅРѕРіРґР° используют фрикционные тормоза, однако Рё для этой цели применять РёС… РЅРµ рекомендуется.  [12]

Вода для охлаждения фрикционного тормоза подъемного барабана нагнетается через канал в валу вспомогательного тормоза.

Независимая система циркуляции обеспечивает постоянный поток холодной РІРѕРґС‹ РІРѕ вспомогательный тормоз, предохраняя его РѕС‚ перегрева.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: https://www.ngpedia.ru/id519105p1.html

Ссылка на основную публикацию