Дисковые тормоза: основные характеристики, преимущества и особенности. Виды, устройство и принцип работы дисковых тормозов Как выглядит фрикционный диск тормоза под микроскопом
Унифицированная пневматическая муфта-тормоз УВ31... широко применяется в кривошипных прессах и гильотинах, а также других кузнечно-прессовых машинах для сцепления эксцентрикового вала с вращающимся приводом и его торможения при выполнении рабочих ходов машины. Муфта УВ31... имеет надежную, проверенную временем конструкцию, что при правильной эксплуатации и своевременном регулировании обеспечивает долгий срок службы муфты.
Тем не мене, подобно любому другому механизму, со временем муфта-тормоз начинает работать неэффективно. Как правило, изнашиваются резиновые уплотнения (пневматические манжеты
), ведущие
и тормозные диски с фрикционными накладками
и ведомые зубчатые диски. При наличии запчастей муфту-тормоз УВ31... можно легко восстановить.
Наша компания предлагает следующие запчасти: диски с фрикционными накладками
к пневматической муфте-тормозу УВ3132, УВ3135, УВ3138, УВ3141, УВ3144, УВ3146
. Диски тормозные изготовлены при помощи лазерной резки из стали марки Ст3
толщиной 6 мм. Отклонение от чертежных размеров не более ± 0,1 мм. Для накладок к тормозным дискам используется фрикционный композитный материал, отличающийся высокой износостойкостью.
с фрикционными накладками комплектуются двумя стальными закаленными втулками для соединения со станиной или маховиком машины.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
УВ-3132-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками
 УВ-3132-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками |
Диск тормозной с накладками к муфте-тормоз УВ3132 Диски тормозные УВ-3132-00Б-009
для муфты-тормоз УВ3132
(для прессов типа КД2120, КД2320, КД2120К, КД2320К, КД2120Е, КД2320Е
, ножниц НК3418
и т.д.) с накладками из фрикционного материала предназначены для торможения подвижных частей прессов и ножниц. Торможение осуществляется за счёт силы трения, возникающей в плоскости контакта (секторов) тормозных дисков с промежуточным и нажимным дисками. |
УВ-3135-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками
 УВ-3135-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками |
Диск тормозной с накладками к муфте-тормоз УВ3135 Диски тормозные УВ-3135-00Б-009
для муфты-тормоз УВ3135
(для прессов типа КД2122, КД2322, КД2122К, КД2322К, КД2122Е, КД2322Е
и другого ) с накладками из фрикционного материала предназначены для торможения приводного вала. Торможение реализуется за счёт силы трения, возникающей в плоскости контакта фрикционных накладок (секторов) тормозных дисков с промежуточным и нажимным дисками. |
УВ-3138-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками
 УВ-3138-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками |
Диск тормозной с накладками к муфте-тормоз УВ3138 Диски тормозные УВ-3138-00Б-009
для муфты-тормоз УВ3138
(для прессов типа КД2124, КД2324, КД2124К, КД2324К, КД2124Е, КД2324Е
и другого кузнечно-прессового оборудования) с накладками из фрикционного материала предназначены для торможения приводного вала. Торможение реализуется за счёт силы трения, возникающей в плоскости контакта фрикционных накладок (секторов) тормозных дисков с промежуточным и нажимным дисками. Данный вид управления приводом пресса называется механическим (или пневматическим, т.к. муфта-тормоз управляется пневмораспределителем, обычно это У71-24А). |
УВ-3141-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками
 УВ-3141-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками |
Диск тормозной с накладками к муфте-тормоз УВ3141 Диски тормозные УВ-3141-00Б-009
для муфты-тормоза УВ3141
(для прессов типа КД2126, КД2326, КД2126К, КД2326К, КД2126Е, КД2326Е
-
; |
УВ-3144-00Б-009 диски тормозные (фрикционные) с накладками
 УВ-3144-00Б-009 диск тормозной (фрикционный) с накладками |
Диск тормозной с накладками к муфте-тормоз УВ3144 Диски тормозные УВ-3144-00Б-009
для муфты-тормоза УВ3144
(для прессов типа КД2128, КД2328, КД2128К, КД2328К, КД2128Е, КД2328Е
и т.д.) с закреплёнными на них фрикционными накладками предназначены для торможения подвижных частей пресса. Торможение осуществляется за счёт силы трения, возникающей в плоскости контакта фрикционных накладок (секторов) тормозных дисков.
- диски тормозные с накладками для УВ-3132
; |
По вопросу приобретения запасных частей к муфте-тормоз УВ31... обращайтесь к менеджерам нашей компании по телефонам, указанным в разделе Контакты .
Наружный диаметр: D-122 мм
Внутренний диаметр: D-71 мм
Масса: 0,1 кг
Диски фрикционные (тормозные) предназначены для фиксации лебедки, а как следствие и груза при работе манипулятора Тадано .
Как показывает практика, большинство неисправностей манипулятора связано с тем, что лебедка кму перестает удерживать груз. Такая поломка может быть вызвана как элементарным несоблюдением правил эксплуатации и технического регламента, так и износом деталей механизма, в частности – фрикционных дисков.
Причина выхода из строя фрикционных дисков
Основными причинами, ведущими к износу фрикционных дисков, являются:
- попадание воды в смазку;
- неправильно выполненная регулировка дисков;
- отсутствие смазки в редукторе;
- использование смазки низкого качества.
Некоторые владельцы манипуляторов, не сумев приобрести и заменить фрикционные диски к манипулятору недорого, пытаются решить проблему поломки своими силами, используя для этого подручные материалы. Такая самодеятельность нередко приводит к полному выходу механизма лебедки из строя и даже к несчастным случаям. Доверять замену фрикционных дисков на манипулятор следует исключительно профессионалам.
Наша компания специализируется на продаже запасных частей и ремонте манипуляторе, в частности, у нас всегда можно приобрести фрикционные диски.
Мы предлагаем широкий ассортимент запчастей к манипулятору, в том числе, фрикционные диски по выгодным ценам, в чем можно легко убедиться, заглянув в каталог реализуемой нами продукции.
Почему лебедка манипулятора не держит груз
Рано или поздно владельцы тросовых манипуляторов Tadano сталкиваются с проблемой, когда грузовая лебедка не держит груз, то есть при поднятии груза она не фиксируется и груз падает. Чтобы понять, почему так происходит, рассмотрим устройство грузовой лебедки.
Как видно из рисунка в тормоз грузовой лебедки фрикционного типа. Два фрикционных диска и между ними храповик. Эти диски находятся в масляной ванне. В народе называют "мокрые тормоза".
При износе фрикционных дисков не обеспечивается требуемый тормозной момент и груз падает. Вот тут и встает вопрос как менять мокрые тормоза.
Почему быстро изнашиваются фрикционные диски грузовой лебедки манипулятора
Почему быстро изнашиваются фрикционы тормоза грузовой лебедки манипулятора? Основной причиной является отсутствие смазки в редукторе, смазка несоответствующего качества, попадание в смазку воды (чаще всего это происходит через сапун), неправильная регулировка тормозных фрикционов.
Согласно руководства по эксплуатации, тормозные фрикционные диски должны меняться после трех лет эксплуатации вне зависимости от их внешнего состояния.
Что происходит на практике? В связи с относительно высокой стоимостью фрикционных тормозных дисков грузовой лебедки манипулятора их владельцы начинают изобретать фрикционные диски из подручного материала.
Фрикционные диски грузовой лебедки манипуляторов изготавливают методом подбора из Российских аналогов тракторной техники, а некоторые даже изготавливают самостоятельно из текстолита. Но все же тормоз грузовой лебедки является ответственным узлом и пренебрежение его обслуживанием и самовольным внесением изменения в конструкцию может обернуться аварией. Не рискуйте своей жизнью и жизнями обслуживающего персонала. Всегда используйте качественные материалы для ремонта тормоза грузовой лебедки.
Продажа и замена фрикционных дисков
Наша компания специализируется на продаже запасных частей и ремонте манипуляторов, в частности, у нас всегда можно приобрести фрикционные диски.
Следует знать, что вне зависимости от состояния, замена фрикционов должна производиться не реже чем раз в три года. У нас вы можете не только приобрести фрикционные диски к манипулятору недорого, но и заказать их замену, которая будет выполнена профессионалами, в соответствии с техническим регламентом.
Мы предлагаем широкий ассортимент запчастей к манипуляторе, в том числе, фрикционные диски по выгодным ценам, в чем можно легко убедиться, заглянув в каталог реализуемой нами продукции.
Как самостоятельно поменять тормозные фрикционные диски грузовой лебедки на манипуляторе?
Замену фрикционных дисков на автокране лучше всего доверить сервисным центрам. Такую работу должен производить мастер, имеющий достаточную квалификацию и опыт.
Как отрегулировать тормоз грузовой лебедки
Процесс регулировки тормоза грузовой лебедки манипулятора не является сложным и его вполне можно произвести самостоятельно. Для этого необходимо рукой затянуть корончатую гайку и затем открутить ее (ослабить) на 1/6 оборота совместить отверстием на валу и зафиксировать шплинтом. Не затягивайте корончатую гайку ключом.
Как самостоятельно поменять мало в редукторе грузовой лебедки манипулятора
При работе грузовой лебедкой происходит ее естественный износ. В редуктор грузовой лебедки попадает воздух, влага, грязь. Чтобы исключить продукты износа из редуктора грузовой лебедки производите смену масла через шесть месяцев с начала ввода в эксплуатацию автокрана, после этого трансмиссионное масло меняется один раз в год. Для работы редуктора грузовой лебедки манипулятора необходимо залить в него масло до середины (примерно 1 литр)
Какое масло заливать в редуктор лебедки манипулятора
В редукторе грузовой лебедки автокрана используется трансмиссионное масло GL-4. Рекомендованное масло для использования в редукторе грузовой лебедки манипуляторов:
1. Mobil Mobilube SAE90
2. SHELL Spirax EP90
3. ESSO Standard gear oil 90
4. Caltex Universal Thuban SAE90
Дисковые тормоза давно вытеснили все остальные , и только редкие барабанные еще пытаются что-то им противопоставить . Но со временем сами дисковые тормоза стали разнообразнее: менялись материалы и устройство дисков и суппортов, равно как и размеры. Что же, попробуем разобраться в их эволюции. И в ее смысле.
Коротко о плюсах дисков
Своим успехом дисковые тормозные механизмы обязаны двум факторам. Во-первых, простоте создания большого усилия – сжимать чугунный диск можно очень сильно, и он не согнется, не сломается и не потеряет своих характеристик. А раз усилие сжатия велико, то и тормозная мощность будет ограничена только прочностью суппорта и тепловой нагрузкой на сам диск.
Во-вторых, собственно, хорошей способностью к восприятию этой самой тепловой нагрузки, или, другими словами, хорошими способностями к охлаждению. Пока диск вращается, он создает непрерывный поток воздуха на своей поверхности, эффективно удаляющий тепло и продукты износа.
Помимо двух этих основных факторов, нашлось и множество второстепенных вроде простоты создания авторегулировки тормозов, точности и «прозрачности» усилий, малой массы тормозного механизма, удобства компоновки со ступицей, простоты обслуживания и прочих. Хотя без первых двух они были бы не столь важны.
А первые два фактора можно охарактеризовать в сумме одним словом – это «мощность». Именно мощность тормозных механизмов при малой массе стала тем, что сделало их успешными. Это способствовало созданию все более и более мощных тормозов, способных без ухудшения характеристик переносить многочисленные торможения с большой скорости.
Зачем нужно усложнять диск?
На первом этапе усовершенствования дисковых тормозов постарались улучшить в первую очередь именно способность к охлаждению, чтобы дополнительно снизить риск перегрева при затяжных или частых торможениях. В дальнейшем именно желание увеличить тепловую мощность тормозов будет толкать конструкторов все к новым и новым решениям.
Диск нельзя нагревать бесконечно – материалы банально теряют прочность, колодки «горят», уплотнения суппорта разрушаются, в общем, греть диски ради большей теплоотдачи нельзя, нужно «держать» температуру и охлаждать.
Вентиляция
Обеспечить лучшее охлаждение диску можно двумя путями: либо увеличивая его площадь (об этом чуть позже), либо введя вентиляцию. За счет создания внутренних радиальных каналов внутри диска площадь охлаждения увеличилась в пять-шесть раз, и во столько же раз увеличилась мощность.
Еще немного увеличить площадь охлаждения позволяет перфорация, и она же чуть улучшает очистку диска при прижатии колодок. К сожалению, усложнение конструкции диска дальше маловероятно и ограничено теплопроводностью чугуна. По сути, почти все современные тормозные механизмы выполнены именно по этой схеме: передние – практически всегда вентилируемые, но без перфорации – она ослабляет диск, снижает его ресурс и применяется нечасто.
Увеличение диаметра
Теперь вернемся к размерам. Увеличивая диаметр диска, мы решаем две проблемы. Во-первых, при этом возрастает площадь охлаждения, а во-вторых – тормозной момент и одновременно скорость вращения диска в зоне трения колодок. Тормозная мощность «размазывается» по площади, уменьшается нагрев. Появляется возможность уменьшить давление прижатия колодок, а значит, снижаются требования к фрикционным материалам и повышается удобство пользования тормозами.
Путь увеличения площади хороший, если бы не одна проблема: внешний диаметр диска всегда ограничен размером колеса. Примерно до 19 дюймов увеличение диаметра колесного диска еще может быть , но дальше гигантомания идет во вред. Прежде всего – из-за того, что критически вырастает неподрессоренная масса, страдает комфорт и, как ни странно, управляемость автомобиля. Да и слишком большой диск быстрее коробится. Эту проблему можно было бы решить утолщением диска, но тогда вырастет масса, а она, как мы поняли, и так уже велика... Но конструкторская мысль нашла выход из положения.
Составные диски
По сути, рабочей зоной тормозных колодок является только внешний край тормозного диска. Использовать всю его площадь просто не нужно – тормозное усилие зависит не от площади контакта колодок. При увеличении площади улучшается модуляция и уменьшается износ накладок, но площадь можно сохранить, увеличив только «длину» колодки, а не ее «высоту». Это значит, что вместо большого и тяжелого сплошного диска можно использовать лишь сравнительно тонкое кольцо максимального диаметра.
Конструктивно проблему можно было решить двумя способами. Традиционный заключается в том, что можно выполнить центральную часть тормозного диска из легкого сплава и прикрепить к ней чугунное кольцо, по которому будут работать колодки.
Второй вариант – прикрепить чугунное кольцо к легкосплавному колесному центру изнутри. Соответственно, и тормозной суппорт тогда будет охватывать тормозное кольцо изнутри, а не снаружи. Второе решение не очень-то прижилось, разве что владельцы ЗАЗ Таврия помнят сей конструктив, да знатоки железнодорожной техники вспомнят локомотивы с подобными тормозными механизмами.
А вот более классическая конструкция диска с легкосплавным центром завоевала мир гоночных и спортивных автомобилей. Составные тормозные диски позволяют экономить по несколько килограмм массы на каждом колесе и к тому же дешевле в эксплуатации – внутренняя сложная легкосплавная часть зачастую не требует замены, меняется лишь простое по конфигурации наружное кольцо из чугуна или другого материала с похожими свойствами.
Плавающие диски
Следующим логичным шагом по пути улучшения стало создание «плавающих» тормозных дисков. Не бойтесь, ни о каком водяном охлаждении речи не пойдет, впрыск воды остается для дисковых тормозов крайне экзотической технологией. Суть куда проще: крепление центральной части такого составного тормозного диска позволяет внешней чугунной части при расширении немного сдвигаться. Тем самым уменьшаются нагрузки, которые возникают из-за разницы в коэффициенте расширения у разных металлов и разнице температур между центральной частью и тормозным кольцом.
А раз нет риска коробления, то можно допустить прогрев диска до большей температуры без риска критического перегрева. Кроме того, улучшаются условия прилегания колодок, и тормоза заработают в полную силу при большей нагрузке. Такой диск может иметь мощность на все 20–30% выше, чем у «жесткой» конструкции, при незначительном, в общем-то, усложнении.
Композитные материалы
При создании составных дисков открылось еще одно направление в развитии тормозных механизмов. Увеличить теплоотдачу можно еще и повышением температуры тормозов, но тогда придется заменить на что-то, умеющее работать при температурах под тысячу градусов. Кандидаты нашлись быстро: в первую очередь это биметаллические диски, металлокерамика и углеволокно.
Биметаллические диски позволяли получить выигрыш в массе, но по совокупности характеристик не получили выигрыша в сравнении с поверхностно упрочненным чугуном, так что эта тюнинговая экзотика почти не встречается. А вот материалы на основе углерод-углеродной, керамической и метал-керамической матрицы прижились, несмотря на очень высокую цену относительно чугуна.
Причин сразу несколько. Во-первых, по сравнению с чугуном композитные материалы имеют в несколько раз меньшую плотность, а значит, на 50-75 % снижается масса диска. Рабочая температура выше 1 100 градусов для них не является проблемой, причем температура поверхности может доходить до 1 400 градусов, поэтому теплоотдача вырастает примерно в полтора-два раза в сравнении с чугуном.
Во-вторых, волокнистые композиты на основе SiC-матрицы обладают очень высокой износостойкостью – такие диски практически «вечные», даже если учитывать особенности эксплуатации в гоночных автомобилях. Чаще всего они выходят из строя не из-за износа поверхности, а из-за разрушения точек крепления и расслоений, свойственных композитам.
В-третьих, у композитных дисков полностью отсутствуют «прихватывания» – точки локального изменения поверхности диска под воздействием высокой температуры и материала колодок.
Именно такие диски можно сделать наибольшего размера, к тому же вдвое увеличив мощность тормозных механизмов. Так почему же композитные материалы до сих пор не вытеснили чугун? Минусы проявились тоже достаточно быстро. Высокая стоимость является очевидным недостатком, но по сути сильно зависит от технологии производства, при появлении массового спроса в автомобилестроении шансы на ее снижение довольно велики. Сами материалы, на самом деле, не столь дороги.
Но помимо цены есть еще два существенных минуса. Во-первых, это плохая модуляция работы тормозов – углерод более «скользкий» и колодки начинают эффективно работать по нему только при большой температуре и большом усилии. В «горячем» состоянии диск работает отлично, а вот пока температура диска и колодок низкая, эффективность тормозов тоже ниже, чем у чугунных. Соответственно, дозировать тормозное усилие сложнее.
Во-вторых, тормозное усилие на композитных дисках часто имеет склонность к небольшим колебаниям из-за неоднородности поверхности и ошибок мехобработки диска, которые не устраняются сами со временем, как это происходит с чугуном.
В-третьих, это низкая механическая прочность композита и уязвимость его торцевой части при ударах. А ведь именно торцевая поверхность оказывается нагружена тормозным моментом со стороны крепления диска. Стало быть, приходится применять сложные меры для предотвращения растрескивания и использовать неоптимальные размеры креплений.
Многодисковость
Многодисковые тормозные механизмы в автомобилестроении не прижились – тут в почете строго однодисковые конструкции. Зато на самолетах многодисковые фрикционные тормоза используются давно и довольно успешно. Наличие дополнительных дисков позволяет увеличить площадь простого тормозного диска, не увеличивая размера колеса, которое он затормаживает. Зато сильно возрастает масса и трудоемкость обслуживания. Серьезным минусом для машин оказалась и склонность к неполному растормаживанию у таких механизмов. Если для самолета это мелочи, то на автомобиле на счету каждый лишний ватт.
Усложнение суппорта
Как известно, суппорт – это второй важнейший узел дискового тормозного механизма – при помощи своих цилиндров он прижимает колодки к дискам. Его история развития, как ни странно, оказалась гораздо менее насыщенной, чем у диска.
Изначальная конструкция дискового тормоза предусматривала два тормозных цилиндра, по одному на каждую колодку. Она была несколько массивна, но зато максимально проста в исполнении.
Очень быстро нашли способ упростить конструкцию: оставили один гидроцилиндр, а скобу сделали «плавающей». Опять же, термин не имеет никакого отношения к жидкостям, просто в такой конструкции тормозной цилиндр толкает «свою» колодку от себя и тянет в противоположную сторону скобу, в которой закреплен. К этой скобе, в свою очередь, прикреплена вторая тормозная колодка, и она просто прижимается к диску с другой стороны. Такая конструкция получается немного легче, но главное, она гораздо компактнее, что оставляет больше свободы конструкторам.
С ростом диаметра дисков проявился такой дефект, как перекос колодок относительно тормозного диска. Если колодка работает только одной стороной, то снижается эффективность торможения, возникают локальные перегревы диска, да и сами колодки изнашиваются значительно быстрее.
Точно уравнять усилие по всей поверхности двух колодок оказалось возможным с помощью усложнения гидравлики. Конструкторы просто увеличили количество цилиндров суппорта – теперь на колодку давил не один и не два цилиндра, а четыре или шесть. Разумеется, во всех цилиндрах давление одинаковое, а значит, никаких перекосов колодки просто не может возникнуть. И чем больше площадь колодки, ее «длина» и «высота», тем важнее обеспечить равномерный прижим. И тем сложнее приходится делать суппорт.
А вот увеличение числа суппортов на один тормозной диск ради повышения эффективности не пригодилось, зато такая конструкция приглянулась тем, кто больше всего на свете ценит надежность тормозов. На престижных лимузинах вроде Роллс-Ройсов или наших ЗиЛах каждый тормозной диск имеет два суппорта от двух независимых систем торможения. На всякий случай, вдруг чего…
Стальные диски наоборот: Размер указывается по внутреннему диаметру, тому, который без зубьев, чтоб не путаться: с зубом измерять или без зуба?
Когда меняют фрикционы?
Опытные мастера сначала разбирают коробку, определяют состояние фрикционных дисков и тормозных лент, проверяют зазоры в пакетах и после этого заказывают новые фрикционы.
Если износились фрикционы только одного пакета сцепления, масло при этом не пахло горелым и пробег авто относительно небольшой для данной семьи , то мастер может заменить только изношенные фрикционы. Тогда заказывают только 3-7 нужных фрикционов.
Остальные фрикционы проверяются на повреждения и толщину накладки. И если зазоры между фрикционами в допуске, то такой пакет может штатно работать еще долго. (Для мастера проще оставить старые фрикционы, которые продержатся гарантийные полгода. Владелец обычно недеется на совсем другие сроки. Изношенные фрикционы переключают передачи с толчками, а по мере износа и с ударами, если зазоры в пакетах больше )
Если же сгорели фрикционы нескольких пакетов, а с ними вместе и часть стальных дисков (об этом говорят разводы побежалости на стальной поверхности ) , то положено заменить весь Комплект фрикционов и тормозные ленты. В многих американских штатах мастера по закону штата обязаны заменить все фрикционные диски, тормозные ленты и расходники, если коробка пришла в капремонт, под угрозой лишения лицензии.
Накладки фрикционов, пропитанные горелым маслом гораздо хуже впитывают масло и плохо отводят тепло с поверхности при касании. А это очень скоро приводит к проблемам при переключении, проскальзыванию и сгоранию таких фрикционов. Может через несколько недель, а может и через несколько месяцев.
Фрикционы горят раньше срока (а рассчитаны они обычно на весь срок службы трансмиссии) не потому что «слабые» или «дешевые», а в основном из-за . Когда из-за потерь давления в линии поршни недожимают фрикционы друг к другу. Поэтому ставить "усиленные" фрикционы, не заменив всех прокладок и колец в линии - это гарантировать скорое сгорание "усиленных" фрикционов.
Еще одна причина для замены всех фрикционов это вибрации , которые неравномерно износили пакет сцепления. В Мэтом случае обязательно меняют не только все диски (фрикционные и стальные) пакетов этого узла, но и всех соседних узлов.
Комплектация . Сколько и каких фрикционов в комплекте?
Обычно все комплекты фрикционов универсальны и собраны производителями так, чтобы подойти для любой АКПП, указанной в наименовании комплекта, и такого качества, чтобы безупречно работать много лет.
Слева наименование Комплекта для Крайслера говорит, что этот набор подходит для всех коробок от А500 до 44RE и всех годов выпуска после 1988.
Накладки фрикционов
Фрикционы подбираются производителями с различной фрикционной накладкой в зависимости от особенностей коробки и истории ремонтов. Одни фрикционы - бежевые, целлюлозные, для тех пакетов, которые в основном работают на истирание. Другие - серые или серо-зеленые, для пакетов, которые чаще работают на проскальзывание, перегреваются и сгорают. В третьи могут ставить самые дорогие - серо-зеленые с основой из графитового волокна. У каждого материала есть свои преимущества и свои недостатки.
Первый - имеет более высокий порог передачи момента, Последний - лучше скользит и дольше сопротивляется перегреву. (ниже)
Фрикционные накладки могут иметь прорезанные канавки для движения масла. (ниже)
Для чего нужны в АКПП фрикционы, стальные диски и тормозные ленты?
Фрикционы работают в паре со стальными дисками по аналогии со сцеплением механических КП. Прижимаясь к стальным дискам, они соединяют два вращающихся вала АКПП. Фрикционы собраны в Барабан (который еще называют "Корзиной сцепления") и он имеет два состояния: "рабочее " - заблокированное, когда фрикционы сжаты со стальными дисками через поршень и "свободное " - когда между фрикционами остается рабочий зазор с маслом и сцепления нет. В разомкнутом состоянии фрикционы со стальными дисками вращаются с разными скоростями.
Таких барабанов с фрикционами в АКПП бывает от 3-х (плюс тормозная лента) до 7-ми и больше.
Работой барабанов управляет компьютер изменением давления масла, подаваемого гидроблоком\соленоидами в пакеты сцепления. , с помощью - электроклапанов гидравликой нажимает на поршни барабанов, сжимая фрикционы с стальными дисками одних пакетов и, сбрасывая давление в других, позволяет пружинам разжимать фрикционы в нерабочих пакетах.
Существуют Барабаны сцепления и торможения.
Барабан сцепления - соединяет между собой два вращающихся вала. Барабан торможения - замыкает барабан на корпус - тормозит один из элементов Планеты. Раньше функцию торможения элемента планеты для выбора нужной комбинации вращения выполняли тормозные ленты, похожие на те, что используются для тормозного барабана
задних
колес машин.(слева
)
Но сейчас простую (но громоздкую) конструкцию ленты почти перестали использовать, заменив тормозные ленты на фрикционы пакета торможения .
Унификация . Для разных (по мощности) трансмиссий можно регулировать мощность передаваемого момента количеством фрикционов и стальных дисков, меньше фрикционов для менее мощных двигателей и добавляя фрикционы - для более мощных. А главное: - более тонкая регуляция тормозного усилия с помощью .
Можно определить разницу так: Там где важна долговечность и неубиваемость и не обязательна "высоко-интеллектуальность" коробки - используют тормозную ленту. Фрикционы используются там, где надо соревноваться с ДСГ и вариатором за одобрение привередливых авто-журналистов.
Классификация фрикционов
Фрикционы и стальные диски описываются в наименовании детали например так:
Фрикционный Диск, TF60SN/09G/09K K3 (C3)- rev, 3rd, 5th (56Tx1,73x157)
описание - [ 56Tx1,73x157 ] - означает:
у этого диска 56Т :- 56 зубьев, 1,73: - толщина 1,73 мм, и 157 : - наружный диаметр 157 мм
Применяемость - для всех АКПП перечисленных в названии,
К3 - название пакета сцепления (К - Kupplung, C - Clutch) или торможения (B - Brake) по Каталогу деталей (европейская классификация).
rev, 3rd, ... - (американская классификация) функциональное предназначение пакета: включение Реверса, 3-й скорости...итд.
Какие бывают фрикционы?
1. Кроме обычных двусторонних фрикционов с внутренним зубом и стальных дисков с наружным зубом появились односторонние (комбинированные: сталь-фрикцион) .
- односторонние фрикционы имеют с одной стороны фрикционную накладку, с другой - голую стальную поверхность. Такие фрикционы первичного вала могут иметь внутренний зуб, а ответные односторонние фрикционы (вторичного вала) - наружный зуб. В № детали они имеют буквы по типу зуба: - BI (internal) или -BE (external).
В легендарных коробках и Мерседесовских , впервые массово стали использовать односторонние фрикционы. Только французы () сделали это скорее для удешевления и экономии, а немцы () - с удорожанием, из соображений компактности, управляемости и надежности.
Сейчас существует много коробок ( , 722.6, ...), где в один из часто сгорающих пакетов введены односторонние фрикционы в качестве более эффективно работающих и более устойчивых к сгоранию.
2. Материал фрикционной накладки в большинстве случаев
имеет целлюлозную основу, пропитанную специальными смолами, чтобы надежно схватываться со стальным диском и без проскальзывания передавать момент вращения.
В пакетах, где фрикционы часто перегреваются, фрикционные накладки могут иметь насечки для отвода масла. В наиболее важных пакетах насечки имеют спиралевидную форму, и устанавливаются строго по направлению движения (справа). Насечка здесь хотя и заметно уменьшает рабочую площадь, но выполняет функцию шестерни насоса масла, чтобы увеличить скорость прохождения масла через этот канал и лучше охлаждать поверхность. При износе глубины насечки поток масла уменьшается, что может привести летом к перегреву и ускоренному сгоранию фрикционов
Накладка фрикциона может изготавливаться также на графитовой или кевларовой основе. Но нужно сказать, что тот же Борг Ворнер, производящий фрикционы для конвейера для одной и той же коробки выпускает одновременно и фрикционы с целлюлозной основой и без насечек, а для других пакетов - на кевларовой основе, исходя из особенностей работы коробки в режимах. Эта особенность учтена в регулировках гидроблока.
Производители на раскрывают состав и тип материала накладки фрикциона и заказ на "кевларовые" фрикционы не может быть гарантирован. Фрикционы поставляются именно из того материала, который должен по расчетам Производителя использоваться в этом пакете . Это касается в основном автоматов 21 века.
Такие фрикционные накладки выдерживают без потери качества довольно длительную работу при температуре до 140º. Эти материалы дороже обычных и встречаются на рынке только для отдельных пакетов АКПП. Общее их количество не превышает 3-5% от всего количества продаваемых фрикционов. У таких комплектов в названии встречается аббревиатура: HEG
или "Power Pack
".
Стоит отметить, что за повышенную температурную стойкость приходится платить худшими характеристиками по скольжению и стабильности материала по мере износа .
3. Конструктив фрикционной накладки :
Фрикционы из отдельных сегментов , когда сегменты разделены швами глубиной до самого клеевого слоя
- с монолитной накладкой с нарезанными каналами для отвода масла. Каналы нарезаются только на фрикционах пакетов с повышенным риском сгорания. И монолитными без маслоотводящих каналов.
Сегментные накладки могут себе позволить производители, готовые вкладывать средства в сложные технологии расчета-нарезки-сочетания-вклеивания и высококвалифицированный персонал, чтобы затем экономить на материале накладок и конвейерном потоке производства.
Материалы фрикционных накладок производят всего несколько крупных производителей. Для работы трансмиссии несущественен тип накладки. Единственное преимущество сегментных накладок для владельца АКПП- это количество и глубина маслоотводящих каналов.
Клей фрикционов
Для наклейки накладки на поверхность стального диска сначала наносится «праймер» - клеевое лаковое покрытие , которое обычно состоит из смол, с температурой плавления 180-200º. Эта температура плавления (как и формула праймера) у всех производителей разная, но выбирается настолько высокой, чтобы при рабочем нагреве масла в АКПП клей не расплавился. И настолько низкой, чтобы сэкономить при наклеивании накладки на заводе.
Фрикционная н акладка напрессовывается на подготовленную стальную поверхность разогревом в токах высокой частоты, плавящими нанесенный праймер.
Эта клеевая основа и является «главным врагом» гидроблока и соленоидов.
Почему горят фрикционы? Что происходит в АКПП при работе сгоревших фрикционов?
Фрикционы теоретически созданы конструкторами "вечными" - на весь cрок службы автомобиля, но на практике - часто "горят".
Причины сгорания фрикционов:
Перегрев от недостатка силы прижимания и
От недостатка охлаждения маслом ATF, отводящим тепло с поверхности дисков.
В момент касания фрикциона и стали на их поверхности температура может одномоментно подниматься до 300-400 градусов. Но так как накладки фрикционов пропитаны маслом и само касание в обычных АКПП и "он-офф" сцеплениях занимает доли секунды, то накладка не успевает прогреться до критических температур. Если масла недостаточно или, что чаще - сцепление неплотное, возникает проскальзывание для "он-офф" фрикционов и они начинают нагреваться выше температуры вспышки масла.
При приближении температуры к 140-145º целлюлозная фрикционная накладка начинает обугливаться, при этом впитывает всё меньше масла и всё хуже охлаждается. Цепная реакция.
Нагрев увеличивается лавинообразно - плавится и стекленеет клеевой слой и фрикцион осыпается. Тогда же происходят изменения металла фрикциона и стального диска. В сильно запущенных случаях от перегрева сгорают не только стальные диски, но и соседние диски и даже сами барабаны с обрезиненными (справа). Это выражается в том, что машина "не тянет" на одной скорости или совсем не едет вперед.
Если сгорели фрикционы, то скорее всего в агрегате насос не справлялся с подачей масла на поршни. Потери давления обычно идут через изношенные , резиновые и сами поршни. Поменять фрикционы и не заменить кольца и прокладки - считается типичной ошибкой и приводит к скорому сгоранию новых фрикционов.
Упорный
(или опорный) диск
подобен обычному стальному диску, но толще и находится с края этого пакета из фрикционов и дисков. Именно на него давит поршень (или упирается ретейнер с обратной стороны пакета).
Фрикционные накладки различаются по функциональности:
1. - Теплопроводность . (способность впитывать масло и проводить тепло )
2. - Теплостойкость (выдерживать кратковременное нагревание («ожоги») при касании до 300-400 градусов без изменения свойств )
3. - Стабильность . (способность сохранять характеристики при износе и критическом состоянии масла на протяжении всей жизни)
4. - Фрикционные статические качества, (высокий "порог проскальзывания", способность передавать высокий крутящий момент до срыва в скольжение).
5. - Фрикционные динамические качества, (способность передавать момент вращения при "модулируемом проскальзывании". Аналогия регулируемого притормаживания педалью тормоза).
6. - Износоустойчивость , механическая прочность.
Различают 2 основные группы фрикционов:
1. Фрикционы on-off . Имеют максимальные значения по характеристикам - 3, 4, 6 . Минимальные по 1, 2, 5.
2. Фрикционы "проскальзывания" . Для них приоритетными являются характеристики 3, 1, 2, 5 .
Причины недостатка давления масла разнообразны :
Самая распространенная - предельная нагрузка при холодном масле. Чаще всего встречается зимой при выезде из сугроба или при агрессивных разгонах «нахолодную».
Поршни. Изношенные резиновые уплотнения, или поврежденные стружкой, или лопнувшие по корпусу, - пропускают масло,
Уплотнительные , стерты соседние поверхности "железа" (барабанов, суппортов...) масло уходит через щели и не доходит до поршней.
Общий недостаток масла. Иногда насосу не хватает масла из-за его низкого уровня в поддоне АКПП, забитого фильтра, протечек масла через сальники.
Насос. Часто бывает изношен сам насос, его узлы, втулки, сальники.
Гидроблок и соленоиды - "проеденные" и изношенные каналы " " масло, свой вклад дают и лопнувшие пружины, грязные, не открывающие канал золотники-клапаны.
Причин много, как звеньев в длинной цепочке. Где-то, да рвется. Вскрытие и диагностика нужны для того, чтобы определить места разрыва этой "гидравлической" цепочки.
Когда поршень недостаточно сильно сжимает фрикционы при разгоне, фрикционы проскальзывают и не тянут как обычно. Что заставляет водителя прибавить газу, чтобы "исправить" медленный разгон. От этого фрикционы еще сильнее нагружаются и нагреваются, что и приводит к необратимым и катастрофическим последствиям для всей трансмиссии.
Чем опасна эксплуатация АКПП с изношенными или сгоревшими фрикционами?
В статье про об этом написано подробнее.
Первая неприятность от работы с лысыми фрикционами - Перегрев соседних поршней, втулок и барабана. Как описано выше.
Следующая неприятность - в масло попадает клеевой слой, которым накладка крепится к стальному основанию, загрязнение масла осыпающимися фрагментами фрикционной накладки. Это ведет к цепной реакции проблем:
Грязь забивает каналы клапанов гидроблока с соленоидами, что ведет к окончательному падению давления.
Масло становится густым и абразивным, ухудшая трение втулок, прокладок и колец, истирая детали "железа" АКПП, что приводит к быстрому снижению ресурса АКПП. А густое масло труднее "перелопачивается" турбинами гидротрансформатора, что понижает мощность и энергия двигателя идет на дополнительный нагрев масла.
Масло истирает каналы гидроблока, что приводит к износу и концу его ресурса.
При недостатке масла в первую очередь страдают элементы находящиеся близко к осям (то есть - втулки) и насосу, высасывающему масло прямо из-под своей втулки. Изношенные болтающиеся втулки позволяют вибрирующему валу разбивать соседние поверхности трения. Что ведет к ускоренному износу насоса и другого "железа".
Все это может привести к остановке авто прямо посреди дороги.
Новая эпоха жизни "скользящих" фрикционов.
С тех пор как в конце 20-го века появились PWM соленоиды- , которые умеют закрывать-открывать канал гидроблока с множеством промежуточных значений (типа включателя света - реостата, которым можно сделать свет в комнате поярче и потише), это стали использовать сначала для принудительной блокировки гидротрансформатора () а затем и для более мягкого переключения скоростей пакетами сцепления.
Это дало возможность сделать переключения практически бесступенчатыми. Считается, что разрыв мощности при переключении скоростей меньше 0.25 - 0.20 секунды незаметен для водителя. А учитывая, что у 6-ти ступенчатых АКПП разница между передаточными числами сведена к минимуму, то фактически по комфортности 6-ти и 8-ми ступенчатые АКПП сравнялись со своими конструктивными конкурентами - Вариаторами и преселективными коробками ДСГ.
Но за это преимущество приходится платить ускоренным износом фрикционов. В первую очередь - фрикционов Гидротрансформатора.
Фрикционы работающие не в режиме "он-офф" а в режиме короткого (или длинного) проскальзывания теперь должны соответствовать совсем другим требованиям:
Если раньше фрикцион Он-Офф должен был моментально "склеиваться" со стальной поверхностью для быстрой блокировки, то в случае "управляемого проскальзывания" он наоборот должен как тормозная колодка колеса плавно притормаживать, не допуская резких блокировок колеса. Но в отличии от тормозной колодки между фрикционом и сталью корпуса здесь вместо несгораемого воздуха находится масло.
Разработано несколько типов карбоновых и кевларовых фрикционов (слева ) для ГДТ, под разные задачи и требования программистов. И современные "несменяемые" масла (синтетика) теперь имеют температуру вспышки гораздо выше, чем у традиционных "полусинтетических". Но это не решает проблему горелого масла, а лишь отдаляет.
Все равно на водителях остается ответственность следить за износом фрикционов через загрязнение масла. Если масло загрязняется слишком быстро, то это говорит о том, что самые быстро изнашиваемые фрикционы (обычно это в ГДТ) съедены и пора их менять, иначе... (читай выше ).
Лидеры Фрикционных модулей по заменам на рынке автоматических трансмиссий:
|
Самыми популярными в замене являются фрикционы большой немецкой семьи из двух поколений 01M - 01N и их предшественников 096-097 - . |
 |
|
В этой же паре рядом идут французские односторонние фрикционы DP0:
|
 |
|
айсиновской 09G - 134003 , (справа ). и ZF 6HP26-/28 182003 . (слева ) |
 |
7 юсесеезнлл
О П И С АЙГИ 4
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистическик
Государстееииык комитет до делам изобретеиий и открытий
В. М. Мурашов и С. М. Кириллов (7l) Заявитель (54) ФРИКЦИОННЫЙ ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для точной регулировки величины тормозного момента при постоянных удельных давлениях на фрикционные элементы.
Известно тормозное устройство, содержащее тела качения, выполненные в виде металлических упругих колец, размещенных с натягом в кольцевом зазоре, образованном вращающимся валом и неподвижной обоймой (1) .
К недостаткам известного устройства относится невозможность регулирования тормозного момента. Нестабильность тормозного момента объясняется тем, что упругие кольца при качении могут разворачиваться в пределах зазоров между ними и внутренними стенками устройства, что может привести к заеданию качения (вместо качения появляется элемент скольжения, т. е. движение юзом), кроме того, упругие кольца при качении могут сместиться (скрутиться) в одну сторону относительно центра вращения вала, что приведет к трению скольжения между телами качения с удвоенной
2 скоростью между ними, и, таким образом, к нестабильности тормозного момента.
Известно тормозное устройство, содержащее вал и установленное на нем с определенным натягом тормозное кольцо из пьезокерамики, связанное с источником энергии управления — высокочастотным генератором (2) .
Однако в такой конструкции тормозное кольцо из пьезокерамики быстро изнашивается.
)0 Известен также фрикционный дисковый тормоз, содержащий опорный и нажимной диски, и также размещенные между ними тормозные элементы с фрикционными накладками, взаимодействующими с поворотным диском (3) .
В процессе регулировки тормозящего момента по мере прикладывания усилия к пальцу фрикционные накладки приходят в движение не сразу, сначала происходит упругая деформация пластин (за счет их значительной длины и малой жесткости), а затем скачкообразное перемещение накладок, так как трение покоя больше трения движения, следовательно, высокой точности регулировки тормозящего момента достигнуть невоз72
3 можно (особенно при значительных усилиях нажимного диска).
Кроме того, наличие постоянных изгибающих моментов на валу (т. к. к пальцу прикладываются постоянные, значительные усилия во время всего процесса торможения, направленные перпендикулярно к оси вала и отстоящие от нее на значительном расстоянии) является нежелательным в устройствах высокой точности; не исключена возможность заклинивания или заедания пластины в месте контакта ее прорези с пальцем-поводком.
Целью изобретения является повышение величины тормозного момента и точности его регулировки.
Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемом тормозе тормозные элементы выполнены в виде сухарей с фрикционными накладками с одной стороны и выступами с противоположной стороны, а на торце поворотного диска выполнены пазы по форме архимедовой спирали, в которых размещены выступы сухарей, при этом поворотный диск установлен с наружной стороны опорного диска и в последнем выполнены сквозные пазы для размещения сухарей с возможностью радиального перемещения.
На чертеже представлен предлагаемый фрикционный дисковый тормоз; продольный разрез.
Тормоз содержит установленный на валу 1 с помощью муфты 2 нажимной диск 3 и неподвижный опорный диск 4, на ступице опорного, диска 4 со свободой вращения установлен поворотный диск 5 со штырем 6, в опорном диске выполнены радиальные пазы 7, играющие роль направляющих для сухарей 8, взаимодействующих с нажимным диском 3, установлены фрикционные накладки 9, а на противоположном торце выполнены направляющие выступы 10, взаимодействующие с направляющими пазами 11, выполненными по форме архимедовой спирали на торце поворотного диска 5, при этом поджатие нажимного диска осуществляется пружиной 12.
Вращение через вал и муфту передается на диск 3, контактирующий с накладками 9.
Трение между нажимным диском и фрикционными накладками обеспечивает наличие тормозного момента. Величина тормозного момента зависит от среднего диаметра расположения накладок относительно центра вращения. Изменение величины тормозного момента осуществляется путем плавного изменения среднего диаметра расположения тормозных накладок, что достигается синхронным радиальным перемещением их относительно центра. Накладки, укрепленные на сухарях, перемещаются за счет поворота диска 5 за счет воздействия на штырь 6.
«Архимедова спираль», предусмотренная на
4 торце поворотного диска, взаимодействуя с сухарями 8, осуществляет плавное синхронное, радиальное перемещение сухарей с накладками по пазах 7 опорного диска 4, тем самым изменяя тормозной момент.
Предлагаемый тормоз по сравнению с известными конструкциями имеет следующие преимущества. поскольку взаимодействие поворотного диска и фрикционных элементов осуществляется посредством «архимедовой спирали», то усилия для перемещения фрикционных элементов нужно прикладывать значительно меньше, а значит тормоз сохранит работоспособность даже при очень высоких усилиях поджатия нажимного диска, т. е. расширится диапазон тормозных моментов в сторону его увеличения;
Взаимодействующие части поворотного диска и фрикционного элемента имеют большую жесткость и в конструкции отсутствует система рычагов, поэтому перемещение фрикционного элемента будет происходить плавно, а не скачками (что позволяет более точно выставить тормозный момент); при повороте на один и тот же угол поворотного диска, будет происходить перемещение фрикционного элемента на меньшую величину (за счет наличия «архимедовой спирали»), таким образом, можно более точно выставить величину тормозного момента; усилие к пальцу поворотного диска нужно прикладывать только в момент регулировки тормозного момента (за счет наличия направляющих радиальных пазов в опорном диске) . формула изобретения
Фрикционный дисковый тормоз, содержащий опорный и нажимной диски, а также размещенные между ними тормозные элементы с фрикционными накладками, взаимодействующими с поворотным диском, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения величины тормозного момента и точности его регулировки, тормозные элементы выполнены в виде сухарей с фрикционными накладками, с одной стороны и выступами с противоположной стороны, а на торце поворотного диска выполнены пазы по форме архимедовой спирали, в которых размещены выступы сухарей, при этом поворотный диск установлен с наружной стороны опорного диска и в последнем выполнены сквозные пазы для размещения сухарей с возможностью их радиального перемещения.