Princip rada ručne kočnice na bubanj kočnicama. Kako radi: bubanj kočnice

Bubanj kočnice– takav je uređaj poznat mnogim vozačima. Ovaj tip kočionog sustava postaje prošlost, ustupajući mjesto tehnološki naprednijim i učinkovitijim.

Fotografija: Mehanizam bubanj kočnice

Terminologija

Bubanj kočnice su sustav mehanizama čiji je cilj smanjenje brzine ili potpuno zaustavljanje vozila. Osim toga, ovaj kompleks štiti automobil od spontanog kretanja.

Povijest nastanka i razvoja

Prvi mehanizmi

Unatoč činjenici da su disk kočnice izumljene još ranije, bubanj kočnice počele su se opremati na novim automobilima. Uostalom, pokazalo se da ih je mnogo lakše proizvesti, što je važno, budući da industrija nije bila toliko razvijena da proizvodi složene mehanizme.

Prve bubanj kočnice sastojale su se od bubnja kruto pričvršćenog za glavčinu, oko kojeg je bila omotana jaka i fleksibilna traka. Tijekom kočenja rastegla se na površinu bubnja i zaustavila automobil.

Ali ovaj se dizajn pokazao neuspješnim, jer se traka vrlo brzo istrošila, a prljavština i sitni ostaci koji su se nakupili ispod nje oštetili su sam bubanj.

Louis Renault

Čast pripada izumu bubanj kočnica 1902. godine, gdje su papuče bile smještene unutar bubnja. To je značajno povećalo učinkovitost kočenja, kao i pouzdanost, jer je takav dizajn isključio mogućnost ulaska prašine i drugih onečišćenja. Renaultov sustav temeljio se na korištenju sajli i poluga.

Fotografija: Set za popravak bubanj kočnice VW Golf (1997)

30-te godine

Evolucija bubanj kočnica tijekom ovih godina dovela je do pojave kompaktnih kočionih cilindara, od kojih su ponekad bila ugrađena dva po mehanizmu. Međutim, značajan dio proizvođača automobila nije prešao na novi dizajn, koristeći vrstu kabela u budućnosti.

50-ih godina

To je razdoblje obilježeno lansiranjem bubanj kočnica s funkcijom samopodešavanja. To je uvelike pojednostavilo situaciju, budući da su ranije, zbog brzog trošenja, jastučići morali biti često zategnuti zbog smanjenja učinkovitosti kočenja.

60-70-ih godina

U to je vrijeme snaga automobila rasla, kao i njihova težina, što je dovelo do potrebe za ugradnjom disk kočnica, budući da su svojstva trenja sustava bubnja postala nedovoljna. Međutim, unatoč prijelazu nekih automobilskih tvrtki na disk kočnice na obje osovine, većina je nastavila instalirati bubanj kočnice na stražnjoj osovini.

Ovih dana

Danas je dizajn bubnja univerzalno inferioran u odnosu na disk, ali neki proračunski modeli i dalje zadržavaju mehanizme bubnja.

Oblikovati

S vremenom su se pojavila nova dizajnerska rješenja i korišteni su različiti materijali, ali je raspored bubanj kočnica ostao isti. Sastoji se od niza elemenata.

Fotografija: Bubanj kočnica

• Bubanj kočnice– izrađen je od lijevanog željeza visokih vrijednosti čvrstoće, a unutarnja površina mu je pažljivo brušena. Bubanj se ugrađuje na potpornu osovinu ili glavčinu kotača, a ležaj se utisne unutra.
• Kočioni cilindar (hidraulički)- Ovo je tijelo od lijevanog željeza s klipovima integriranim unutra, opremljenim gumenim manžetama koje sprječavaju istjecanje kočione tekućine. Također ugrađuje odzračni ventil dizajniran za ispuštanje zraka iz sustava.
• Kočione pločice– elementi izrađeni u obliku polumjeseca, sa tarnim oblogama. Pritišću bubanj i zaustavljaju vozilo. Frikcijske obloge izrađuju se s dodatkom gume (sintetičke), modifikatora, smola, keramike i vlakana (mineralnih i organskih).
• Zaštitni disk– postavlja se na stražnju gredu ili glavčinu, a na njega su pomično pričvršćene kočione pločice u kompletu s cilindrom.
• Opruge (spojnica)– pričvršćeni za jastučiće odozdo i odozgo. Njihova je zadaća raditi na kompresiji i spriječiti odstupanje jastučića tijekom kretanja.
• Razmaknica (blok)– ne koristi se u svim kočionim sustavima, već samo u onima gdje postoji samo 1 kočioni cilindar. To je metalna ploča s posebnim izrezima, koja je neophodna za rad drugog bloka pri zatezanju ručke ručne kočnice, kao i za ugradnju samoopskrbe.
• Držač- metalna šipka s nizom blokova, opruga i ploča ugrađenih na nju, stvorena upravo ovim slijedom. U tom slučaju, dok pritiskate pločicu na disk kočnice, i dalje će biti moguće da se pomiče okomito.
• Dobava jastučića– par ekscentra postavljenih u tijelo zaštitnog diska. Tijekom rotacije, ekscentri potiču bliži kontakt između cipele i bubnja. Prethodno je ovaj sustav bio naširoko korišten, ali sada se gotovo nikada ne koristi.
• Mehanizam za samohranjenje– potrebno je izravnati stupanj istrošenosti pločica i njihov dovod do bubnja. U pravilu se koristi jednostavan sustav iz Volkswagena, koji se sastoji od klina koji pada unutra i širi jastučiće. Ford je razvio složeniji dizajn s metalnom pločom i izrezanim zubima. Ali manje je pouzdan.

Prednosti dizajna bubnja

Fotografija: Kočioni bubanj Renault Logan

Unatoč činjenici da su disk mehanizmi bolji, mehanizmi bubnja također imaju niz prednosti:

• Veći resurs - to je moguće postići zahvaljujući zaštiti jastučića skrivenih u bubnju, za razliku od vanjskih na diskovima;
• Mogućnost proširenja - povećanjem dimenzija (širine i visine) bubnja lako se postiže visoka učinkovitost, dok je veličina diska ograničena rubom;
• Jednostavnost - unatoč činjenici da je ovaj dizajn složeniji od dizajna diska, lakše ga je integrirati s parkirnom kočnicom;
• Stvaranje topline - mnogo je niže u strukturama bubnja, što omogućuje korištenje jeftinijih kočionih tekućina;

Zbog ovih prednosti bubanj kočnice još uvijek se koriste na nekim modelima automobila.

Mehanizam bubanj kočnice već je dugo poznat inženjerima i vlasnicima automobila. Općenito govoreći, bubanj kočnice pojavile su se mnogo ranije od disk kočnica, a na automobilima iz prošlosti mogu se naći mnogo češće nego sada. Danas ćemo govoriti o dizajnu, strukturi i principu rada bubnjeva, kao io tome što je dobro i loše u njima.

Rastavimo ga

Stražnje bubanj kočnice mogu se naći na većini domaćih automobila. Uz disk kočnice koje su ugrađene sprijeda, one uspješno funkcioniraju na automobilu i ne otkazuju, bez obzira koliko se auto vozio.

Bez obzira na to koliko kažu da je kočioni bubanj mnogo lošiji od diska, ovaj dizajn, čini se, neće zastarjeti još mnogo godina i bit će izvrsno rješenje za smanjenje troškova gotovog automobila koji izlazi iz montaže. crta.

Da bismo bolje razumjeli kako funkcionira bubanj kočni sustav, vrijedno je razumjeti koji je njegov princip rada i koju vrstu uređaja ima. Glavni radni element koji je uključen u bubanj kočnice je sama cipela. Kada pritisnete papučicu, cipela stvara trenje koje djeluje na unutarnji promjer bubnja.

Teško je reći koliki je taj pritisak, ali se sa sigurnošću može utvrditi da temperatura mehaničkih elemenata ponekad doseže stotine stupnjeva. Međutim, bez obzira koliko je visoka temperatura, bubanj mora biti opremljen ventilacijskim sustavom. Takav sustav ne dopušta da temperatura prijeđe potrebne granice, pa stoga bubanj radi i do stotine tisuća kilometara.

Kada se blok trlja o unutarnji promjer uređaja bubnja, ne može se reći da je taj promjer podložan postupnom trošenju. To je zbog stalnog trenja i povećane temperature, što u konačnici dovodi do iscrpljivanja zidova i značajne promjene u njihovoj veličini. U tu svrhu važno je stalno pratiti da je promjer kočionog bubnja uvijek unutar normalnog raspona. Nije vrijedno podsjećanja na negativan učinak nepravovremenog održavanja: kritična promjena veličine bubnja dovest će do kvara sustava.

Bez obzira koliko jako morate pritisnuti papučicu, cipela se velikom snagom pritišće na bubanj cijelim promjerom pomoću posebnih opruga koje su pričvršćene na čeljust. To stvara ravnomjerno trenje i jastučić je dovoljno čvrsto pritisnut. Podešavanjem pritiska na pedalu možete jednostavno kontrolirati silu kojom se cipela pritišće na bubanj. Tako je bubanj kočnice izložen snažnom udaru, zbog čega se oslobađa toplinska energija, a automobil postupno smanjuje brzinu i zaustavlja se.

Prednosti i značajke

Koliko god se često raspravljalo o usporedbi bubanj kočnica s disk kočnicama, rasprava uvijek ostaje otvorena. Možda je to zbog sljedećeg: bez obzira koliko nedostataka takav kočioni sustav ima, vozaču pruža točno isti broj prednosti.

Počnimo s pozitivnim stranama. Bubnjevi kočnica izrađeni su od prilično kvalitetnog željeza, a veličina stijenki uvijek ostaje prilično uočljiva. To omogućuje postizanje prilično visokog resursa cijelog sustava i dugog vijeka trajanja. Doista, ako usporedimo životni vijek bubanj i disk kočnica, ispada da bubanj traje mnogo duže. Koja je prosječna razlika u njihovim resursima? Ako vjerujete iskustvu samih vozača, onda je to oko deset do petnaest tisuća kilometara.

Druga prednost je niska cijena rezervnih dijelova i komponenti. Doista, bilo koji od funkcionalnih elemenata ovdje je mnogo jeftiniji, a raspon samih komponenti uvijek ostaje širok. Govoreći o troškovima rezervnih dijelova, ne može se ne spomenuti činjenica da je servis bubanj kočnica lakši i praktičniji za neiskusnog tehničara.

Ova činjenica sugerira da su bubanj sustavi jednostavniji i jeftiniji za održavanje. To je ono što je potaknulo proizvođače jeftinih automobila da svoje kreacije opreme takvim sustavima.

Prijeđimo na nedostatke. Glavni nedostatak bubanj kočnog sustava je niska učinkovitost samog kočenja. Doista, takav se minus vrlo ozbiljno osjeća pri kočenju pri velikim brzinama, posebno kada je na prednjoj osovini instaliran sustav diskova.

Mehanizam bubanj kočnice funkcionalno je dizajniran za promjenu ograničenja brzine vozila. Osim toga, bubanj kočnica postavljena na stražnji kotački sklop osigurava funkciju parkirne kočnice.

Glavni strukturni element ove vrste kočionog mehanizma, po čemu je i dobio ime, je bubanj, ili metalna zdjela, postavljena na glavčinu kotača.

Mehanizam kočnice tipa bubnja (slika 1) sastoji se od sljedećih glavnih dijelova:

Kočioni bubanj, materijal za čiju proizvodnju je lijevano željezo visoke čvrstoće. Unutarnja površina bubnja, koja je u izravnom kontaktu s preostalim elementima mehanizma, temeljito je polirana. Postavlja se na noseću osovinu (u ovom slučaju ležaj je utisnut u bubanj) ili glavčinu kotača.

Kočione pločice (stavka 4). Izrađene su od metala i imaju oblik polumjeseca. Radna površina kočione pločice opremljena je tarnom oblogom (na bazi azbesta).

Kočioni hidraulički cilindar (stavka 2). Ovo je šuplji cilindar od lijevanog željeza s dva radna klipa, ispunjen radnom (kočnom) tekućinom. Cilindar je opremljen odzračnim ventilom za uklanjanje zraka iz kočionog sustava. Kako bi se spriječilo istjecanje kočione tekućine, koriste se brtvene obujmice.

Gornja (stavka 1) i donja (stavka 5) vlačne opruge koje rade na "kompresiju". Njihova glavna radna funkcija je spriječiti odmicanje kočionih pločica u stanju mirovanja.

Zaštitni disk montiran izravno na glavčinu (stražnja greda).

Razmaknica (stavka 3), koja je metalna ploča određene konfiguracije (s posebnim izrezima). Funkcionalna svrha ovog elementa je ugradnja mehanizma za "samohranjenje". Osim toga, prilikom ugradnje kočionog uređaja na stražnji par kotača, razmaknica upravlja drugom kočnom papučicom, dok osigurava funkcioniranje parkirne kočnice. Koristi se u bubanjskim kočionim mehanizmima s jednim kočionim cilindrom.

Mehanizam za "samohranjenje" (u obliku dvaju ekscentra smještenih u tijelu zaštitnog diska), koji osigurava odvajanje kočionih pločica s istrošenim tarnim oblogama.

Bubanj kočnice - princip rada

Princip rada bubanj kočnice je sljedeći:

Kada vozač pritisne papučicu kočnice, u krugu kočionog sustava raste tlak.

Pod utjecajem tlaka kočione tekućine, klipovi kočionih cilindara, svladavajući otpor zateznih opruga, pokreću divergenciju kočionih pločica.

Kočione pločice, razilazeći se i čvrsto prianjajući tarnim oblogama na radne površine kočionih bubnjeva, smanjuju njihovu brzinu rotacije, čime se usporava rotacija kotača vozila.

Učinkovitost kočenja bubanj kočnica nešto je niža od one disk kočnica. Dakle, razlika u putu kočenja može značajno varirati (do 20%). I za to postoji nekoliko, sasvim objektivnih razloga:

Izumljeni su ranije, ali bubnjevi su postali rašireniji i koriste se i danas. Zašto? Vjerojatno zato što se pokazalo da ih je lakše implementirati na automobile i kolica. Uostalom, složeni detalji u bubanj kočnica“a la 19th century” jednostavno nije bilo, a industrija tog vremena nije ih mogla proizvoditi.

Prototip bubanj kočnica bio je sustav od tri elementa: bubanj koji je bio kruto pričvršćen za kotač, fleksibilna i izdržljiva traka oko bubnja i poluga koja je povlačila traku. Naravno, takve su kočnice vrlo malo služile, traka se brzo istrošila, a i bubanj, pogotovo jer je ispod trake dospjela prljavština, kamenje itd. To se nastavilo sve do 1902. godine. Upravo je ove godine genij automobilske industrije Louis Renault predložio verziju bubanj kočnica u kojoj su kočioni elementi (pločice) bili “skriveni” unutar bubnja. Isključen je ulazak prljavštine u kočioni mehanizam i, sukladno tome, produljen vijek trajanja.

Naravno, s vremenom su se pojavili novi materijali i novi principi pogona, ali je sam princip rada ostao nepromijenjen.

Bubanj kočnica dizajniran za promjenu brzine automobila, a ako se koristi na stražnjim kotačima, zatim za implementaciju parkirne kočnice.

Osnovni elementi bubanj kočnice:

• Bubanj kočnice, izrađen od lijevanog željeza visoke čvrstoće s kružno brušenom unutarnjom površinom. Ugrađuje se na glavčinu kotača ili na nosivu osovinu, pri čemu se ležaj kotača utiskuje izravno u bubanj.
• Kočione pločice, su metalni elementi u obliku polumjeseca, kod kojih su na radnu površinu pričvršćene tarne obloge od azbesta. Jedna od pločica sadrži ručicu ručne kočnice.
• Kočioni hidraulički cilindar(s), koje je tijelo od lijevanog željeza, unutar kojeg se nalaze radni klipovi (s dvije strane). Klipovi su opremljeni brtvenim prstenovima koji sprječavaju istjecanje kočione tekućine tijekom radnog hoda. Za uklanjanje zraka iz sustava, odzračni ventil je uvrnut u kućište.
• Zatezne opruge djeluju na kompresiju i pričvršćene su na jastučiće s gornje i donje strane, sprječavajući da se jastučići razmaknu u različitim smjerovima tijekom "praznog hoda".
• Zaštitni disk, ugrađen izravno na glavčinu ili na stražnju gredu. Kočioni cilindar i pločice pomično su pričvršćeni na disk pomoću stezaljki s oprugom.
• Zasun je metalna šipka na koju je blok-ploča-opruga-ploča ugrađena u "sendvič" način. Dakle, jastučić je pritisnut na disk, ali se istovremeno može slobodno kretati u okomitoj ravnini.
• Odstojnik za cipele- Ovo je metalna ploča s posebnim izrezima. Instalira se između pločica u sustavima gdje se koristi jedan kočioni cilindar. Odstojnik je namijenjen za ugradnju samopogonskog mehanizma, kao i za aktiviranje drugog bloka pri povlačenju ručice ručne kočnice.
• Mehanizam za samohranjenje Dizajniran za pomicanje istrošenih kočionih pločica bliže radnoj površini bubnja. To može biti klin s oprugom, koji, kako se tarne obloge troše, tone dublje između odstojnika i bloka, sprječavajući potonji da se pomakne daleko od radne površine bubnja. Ovaj jednostavan samohodni mehanizam koristili su dizajneri Volkswagena. Ford je predstavio složeniji, ali manje pouzdan sustav - metalna traka sa "zubom" postavljena je na odstojnik, a kada naglo pritisnete papučicu kočnice, poseban kut podiže ploču. "Zub" okreće rebrastu maticu u koju su uvijeni odstojni elementi, čime se jastučići približavaju bubnju. Postoje i drugi sustavi samoopskrbe, ali na njima se nećemo zadržavati.
• Mehanizam za opskrbu cipela, koristio se u automobilima starije generacije, poput Lade. Sastoji se od dva ekscentra u tijelu zaštitnog diska. Okretanjem ekscentra koji su uz blok, postiže se čvršće prianjanje na bubanj.

Sustav bubnja radi na sljedeći način: vozač pritiskom na papučicu kočnice stvara pritisak u sustavu radne tekućine. Kočiona tekućina "pritišće" klipove kočionog cilindra. Prevladavajući silu zateznih opruga, klipovi aktiviraju kočione pločice, koje se razilaze sa strane, tijesno uz radnu površinu bubnja, usporavajući brzinu rotacije bubnja zajedno s diskom kotača. U našem slučaju koristi se jedan cilindar koji "pritišće" gornje krajeve pločica, donji krajevi se jednostavno umetnu u graničnik postavljen na zaštitni disk

postoji bubanj kočni sustav a uz dva cilindra, usput, učinkovitost takvog sustava je bolja od one prve opcije. U ovom slučaju, umjesto zaustavljanja, postavlja se drugi kočni cilindar, povećava se kontaktna površina između kočione papuče i bubnja.

Čitatelji znaju da trenutno postoje dvije vrste kočnica koje se najčešće koriste u automobilskoj industriji - disk i bubanj. Ako je sve jasno s disk kočnicama, dizajn, princip rada i radna učinkovitost bubanj kočnica još uvijek ostaje misterija za mnoge. U današnjem članku ćemo govoriti o glavnim komponentama bubanj kočnica, opisati algoritam njihovog rada, a također ćemo saznati glavne prednosti i nedostatke njihove upotrebe.

Bubanj kočnice

Od čega su napravljene bubanj kočnice?

Dizajn bubanj kočionih mehanizama znatno je složeniji od dizajna njihove disk "braće". Glavni unutarnji dijelovi takvih kočnica su:

1. Bubanj kočnice. Element izrađen od legure lijevanog željeza visoke čvrstoće. Instalira se na glavčinu ili potpornu osovinu i služi ne samo kao glavni kontaktni dio koji izravno komunicira s jastučićima, već i kao kućište u koje su montirani svi ostali dijelovi. Unutrašnjost kočionog bubnja brušena je kako bi se osigurala maksimalna učinkovitost kočenja.
2. Jastučići. Za razliku od kočionih pločica disk kočnica, pločice koje se koriste u mehanizmima bubnja imaju polukružni oblik. Njihov vanjski dio ima poseban azbestni premaz. Ako su kočione pločice ugrađene na par stražnjih kotača, onda je jedna od njih također povezana s polugom ručne kočnice.
3. Tlačne opruge. Ovi elementi su pričvršćeni na gornji i donji dio jastučića, sprječavajući njihovo kretanje u različitim smjerovima u praznom hodu.
4. Kočioni cilindri. Ovo je posebno tijelo od lijevanog željeza, s obje strane na kojem su postavljeni radni klipovi. Aktiviraju se hidrauličkim pritiskom koji se stvara nakon što vozač pritisne papučicu kočnice. Dodatni dijelovi klipova su gumene brtve i ventil za uklanjanje zraka zarobljenog u krugu.
5. Zaštitni disk. Dio je element montiran na glavčinu na koji su pričvršćeni kočni cilindri i pločice. Pričvršćuju se posebnim stezaljkama.
6. Mehanizam za samohranjenje. Osnova mehanizma je poseban klin koji se produbljuje kako se kočione pločice bruse. Njegova je svrha osigurati stalan pritisak pločica na površinu bubnja, bez obzira na istrošenost njihovih radnih površina.

Bubanj kočnica

Komponente koje smo naveli su općenito prihvaćene. Koristi ih većina najvećih proizvođača. Postoji niz dijelova koje privatno ugrađuju neke tvrtke. To su, na primjer, mehanizam za dovod jastučića, sve vrste odstojnika itd. Nema smisla detaljno se zadržavati na njima.

Princip rada bubanj kočnica

Osnovni redoslijed rada mehanizama bubnja je otprilike sljedeći. Vozač, ako je potrebno, pritišće papučicu, stvarajući povećani tlak u kočionom krugu. Hidraulika pritišće klipove glavnog cilindra, koji zahvaćaju kočione pločice. Oni se "razilaze" na strane, rastežući zatezne opruge i dosežu točke interakcije s radnom površinom bubnja. Zbog trenja koje u tom slučaju nastaje, brzina rotacije kotača se smanjuje i automobil usporava. Opći algoritam rada bubanj kočnica izgleda točno ovako. Nema značajnih razlika između sustava s jednim i dva klipa.

Prednosti i nedostaci bubanj kočnica

Unatoč naizgled općoj zastarjelosti dizajna, mnogi proizvođači automobila još uvijek koriste bubanj kočnice na svojim modelima. Radi se o tome da postoje mnoge prednosti koje povoljno utječu na korištenje automobila.

• Prvo, Bubanj kočnice traju 2-3 puta duže od disk kočnica. To se ne odnosi samo na jastučiće, već i na same kočione diskove, koji se ne troše ništa manje.
• Drugo, Mehanizmi bubnja ne boje se prodora vode, dok se jako zagrijane površine disk kočnica, kada se naglo ohlade vodom, mogu prekriti mikropukotinama, što dovodi do njihovog brzog kvara.
• Treći, Puno je lakše ugraditi parkirnu kočnicu u sustav bubanj kočnice nego je integrirati u sustav diskova. Naravno, jednostavnost značajno smanjuje troškove povezane s proizvodnjom cjelokupne strukture.

Glavni nedostatak kočnica tipa bubnja je njihova niža učinkovitost u usporedbi s disk mehanizmima. Nije sigurno koristiti ih na automobilima sa snažnim brzim motorima ispod haube, kao i na modelima velike težine.

Zaključak

Ukratko, recimo da će u bliskoj budućnosti bubanj kočnice, naravno, "ustupiti mjesto" naprednijim sustavima diskova. Mnogi proizvođači već instaliraju bubanj kočnice isključivo na jeftine modele, kombinirajući veliku većinu svojih novih proizvoda s različitim varijacijama disk sustava.