Фрикційні гальмівні механізми з вигляду обертається деталі діляться на барабанні та дискові, за типом нерухомою деталі - на колодкові і стрічкові. Найбільш поширені колодкові механізми, стрічкові іноді застосовують в стоянкових гальмівних системах.
За місцем установки гальмівні механізми поділяють на колісні та трансмісійні, останні, як правило, входять в стояночную гальмівну систему.
14.4.1. Барабанні гальмівні механізми
На рис. 14.2 показаний барабанний гальмівний механізм. Опорна деталь 3, звана гальмівним щитом, жорстко (клепкою або бол-тами) з'єднується з балкою моста або при незалежній підвісці з деталлю її подає устрою. На щиті встановлені: робочий циліндр 2, опорні болти 13 колодок, додаткові опори / колодок і регулювальні пластини П. На опорні болти 13 через шайби 12 встановлені колодки / і 5. На автомобілях, що мають відносно невелику масу, застосовують колодки, з-
Мал. 14.2. Барабанний гальмівний механізм
виготовлених з двох листових деталей. Вузька опора таких колодок не може запобігти їх поперечного (уздовж осі колеса) гойдання, для усунення якого застосовуються додаткові опори 7. У показаної на рис. 14.7 конструкції гальмівного механізму тя-желого автомобіля колодки виготовлені литтям (іноді для їх виготовлення використовують легкі сплави). Велика величина опор-них реакцій змушує використовувати широкі опори 5 колодок. Такий пристрій опор ускладнює і здорожує конструкцію, але дозволяє виключити вібрації колодок і обходитися без додат-Передачі опор колодок в поперечному напрямку.
Протилежні опорам кінці колодок взаємодіють з розтискним пристроєм, в конструкції, показаної на рис. 14.2, - поршнями гідроциліндра 2 При появі в циліндрі тиску рідини поршні притискають колодки зсередини до гальмівного ба-Рабанн (на малюнку не показаний). При падінні тиску рідини до атмосферного колодки повертаються на колишнє місце під дей-наслідком стягнутий поворотної пружини 4. Для збільшення коефі-цієнт тертя і збільшення довговічності фрикційних пар колодки забезпечуються фрикційними накладками 6 і 8. Раніше на-кладки завжди кріпилися до колодок з допомогою заклепок, але так як накладки, щоб уникнути пошкодження робочої поверхні ба-рабана, можна зношувати тільки до рівня заклепок, це скорочувало термін служби накладок і призводило до неповного їх використання. Гальмівні механізми сучасних легкових і легких вантажних автомобілів мають приклеєні накладки, але, що випускаються в ка-честве запасних частин, іноді мають отвори під заклепки. Це пов'язано з тим, що в експлуатації не завжди є умови для наклеювання накладок. Якщо, як у випадку, показаному на рис. 14.7, накладки відрізняються великими розмірами, то з технологічних міркувань їх виконують з двох частин.
Для встановлення потрібної величини зазору між колодками і барабаном при складанні механізму, а також для компенсації збіль-личен зазору після зношування накладки застосовують регулюються-ровки. Для конструкцій, що відносяться до типу, показаному на рис. 14.2, зазвичай їх дві, першу здійснюють за рахунок спеціального пристрою шайб 12. Ці шайби мають зовнішню циліндричну поверхню, ексцентричну щодо осі болтів 13. На внут-ренней поверхні шайб є лиски, які взаємодіють з відповідними Лиско болтів, в результаті чого при обертанні болтів шайби обертаються разом з ними, а осі гойдання колодок описують в просторі циліндричні поверхні, змінюючи своє положення щодо робочої поверхні барабана. Опі-санна регулювання дозволяє при складанні механізму правильно виставити колодку щодо барабана. Шайби знаходяться в місці, де можлива висока вологість. Тому з метою зменшення корозії шайби часто виготовляються з латуні.
Друга регулювання проводиться болтом 9, жорстко пов'язаним з фігурною пластиною 11, званої равликом, яка при вра-щении болта переміщує колодку 1. Дана регулювання дозволяє встановлювати необхідну величину зазору при складанні та підтрим-проживати її в міру зношування накладок.
Фіксація деталей після регулювання здійснюється гайками 14 і пружинами 10. Регулювання зазору за допомогою равлики вимагає певної кваліфікації і збільшує витрати, необхідні для обслуговування автомобіля. Тому на сучасних авто-білях вона замінена автоматичною.
У показаної на рис. 14.7 конструкції гальмівного механізму важкого автомобіля для здійснення складальної регулювання циліндрична поверхня опорного пальця 5, з якої взаи-модействие колодка, виконується ексцентрично відносно осі пальця. Таке регулювання досить груба, так як не враховує зміни радіуса барабана в результаті його зношування і рас-точки, виробленої час від часу з метою усунення неці-ліндрічності робочої поверхні барабана, що утворилася в результаті зношування. Набагато кращий результат як з точки зору скорочення часу підробітки нових накладок, так і з точки зору підвищення ефективності гальм в період цієї підробітки дає індивідуальна обточування пари накладок, закріплених на колодках під конкретний розмір барабана, перед складанням тор-мозного механізму.
На рис. 14.3 показана конструкція гальмівного механізму, в якій колодка має два ступені свободи. Вона може обертатися, перекочуючись по опорі, і, незалежно від цього ковзати уздовж опори. При такому технічному рішенні колодка під час сраба-вання гальмівного механізму самовстановлюється щодо барабана, в результаті чого відпадає необхідність у першій збі-рочной регулюванню. Недоліком описаної конструкції є відсутність жорсткої фіксації колодок, через що вони схильні до вібрацій. Такі конструкції застосовуються зазвичай тільки на легких автомобілях.
На рис. 14.2 показано, що при обертанні гальмівного барабана проти годинникової стрілки (такий напрямок обертання будемо при-мати й у подальших міркуваннях) його взаємодія з ко-човнами призводить до виникнення на поверхні накладок еле-плементарним сил тертя dP. Заради спрощення викладу приймемо, що равнодействующие елементарних сил Р ^ \ і Р ^ прикладені посе-редине колодок. Очевидно, що на лівій колодці крутний момент від сил тертя - Ь • Pl<сложится с крутящим моментом от приводной силы - а • /•], а на правой колодке крутящий момент от сил трения -b • Рт2 будет вычитаться из крутящего момента приводной силы -а • Рг. Таким образом, левая колодка будет работать с самоусилением (она называется активной), а правая -- с самоослаблением (она
Мал. 14.3. Барабанний гальмівний механізм з плаваючими колодками
Мал. 14.4. Барабанний гальмівний механізм з рознесеними ра-бочімі циліндрами
називається пасивної). Для того щоб накладки обох колодок зношувалися приблизно однаково, їх часто (як показано на рис. 14.2), роблять різної довжини.
Ефект самоусіленія вельми важливий для роботи барабанних гальмівних механізмів. Самоусіленіе активної колодки по вели-чині більше, ніж самоослабленіе пасивної, що призводить до збіль-личен загального моменту тертя всього механізму.
Самоусіленіе гальмівного механізму можна збільшити, примі-нив рознесені робочі циліндри (рис. 14.4). Таке рішення по-зволяет підвищити момент тертя приблизно на 40% в порівнянні з механізмом, показаним на рис. 14.2, але тільки при русі автомобіля вперед. При русі автомобіля назад момент тертя буде істотно менше. Оскільки на багатьох автомобілях через динамічного перерозподілу нормальних реакцій потрібно встановлювати попереду більш потужні гальмівні механізми, ніж ззаду, одночасне застосування гальмівних механізмів, поки-занних на рис. 14.4 (на передніх колесах) і рис. 14.2 (на задніх колесах), дозволяє забезпечити високу ступінь уніфікації тор-мозних механізмів, які використовують однакові гальмівні бару-бани, колодки, пружини, поршні і їх ущільнення.
Гальмівний механізм, показаний на рис. 14.5, відрізняється ще більшою ефективністю, ніж попередні. Колодка 1, звана
Мал. 14.5. Барабанний гальмівний механізм з великим само-посиленням (зі зв'язаними опорами колодок)
Мал. 14.6. Вплив коефіцієнта тертя на створюваний гальмо-ним механізмом момент
1 - механізм без самоусіленія;
2 - барабанний механізм з од-ним розтискним пристроєм;
3 - барабанний механізм з дво-ма розтискними пристроями;
4 - барабанний механізм зі зв'язаними опорами колодок Й2 = 0,8 ц.
первинної, має індивідуальну поворотну пружину слабшу, ніж пружина вторинної колодки 3. При додатку до механізму раз-ведення колодок приводного зусилля первинна колодка першої торкнеться гальмівного барабана і через регулюються-ровочной стрижень 4 передасть свою опорну реакцію на вторинну ко-човен, для якої ця реакція ока-жется приводний силою. Опорна ре-акція вторинної колодки сприйнятий-мається упором 2. Другий поршень в робочому циліндрі служить для при-ведення в дію гальмівного ме-ханізм при задньому ході автомобіля. У зв'язку з тим що опорні реак-ції колодок набагато більше при-водних сил, створюваних робочими циліндрами, даний механізм має дуже великий самоусіленіе і дол-гое час широко використовувався на великих легкових автомобілях. Однак гальмівним механізмам з великим самоусіленія притаманний великий недолік, який зручно пояснити за допомогою рис. 14.6, на якому наведена залежність гальмівного моменту Л / т від ко-коефіцієнта тертя ц пари «барабан-колодка» для різних тор-мозних механізмів. З графіка видно висока ефективність гальмівного механізму з пов'язаними опорами колодок, але одночасним-аме видно і велика залежність створюваного таким механізмом гальмівного моменту від коефіцієнта тертя. Якщо гальмівний момент Мг механізму без самоусіленія при зменшенні коефі-цієнт тертя, наприклад на 20% зменшується на цю ж величину (ДЛ / Т | = 0,2 Л / т]), то гальмівний момент механізму з великим са-моусіленіем Л / Т4 в тих же умовах знижується приблизно на третину (ДЛ / г4 = 0,33 Л / Т4). З цього можна зробити висновок про низьку ста-мобільності механізмів з великим самоусіленія. У разі, коли в гальмівні механізми одного борта автомобіля потрапить, наприклад, вода, яка б знизила коефіцієнт тертя, такі гальмівні механізми стають просто небезпечними, так як при гальмуванні через біль-шого нерівності бортових гальмівних сил автомобіль втратить стійкість. Тому після освоєння вакуумних підсилювачів від використання подібних гальмівних механізмів в якості колісних відмовилися, хоча деякий час вони продовжували застосовуватися як трансмісійні стоянкові гальмівні механізми, Неста-бильность яких не настільки небезпечна.
Мал. 14.7. Барабанне гальмо з важільно-кулачковим розтискним пристроєм