Тормозная колодка (ТК) представляет собой металлическую пластину с фрикционной накладкой, является частью суппорта тормозной системы автомобиля.
Колодки бывают двух типов – дисковые и барабанные. Различаются не только внешним видом, но и принципом работы.
Дисковые колодки устанавливаются на передней оси автомобиля. При торможении прижимаются к тормозному диску, замедляя или останавливая его вращение.
Барабанные колодки устанавливаются в задней части автомобиля. При нажатии водителем на педаль тормоза колодки прижимаются к тормозному барабану заднего колеса, что вызывает замедление его вращение или полную остановку.
Классификация тормозных колодок. Состав фрикционной смеси накладок
ТК классифицируются:
- По расположению (передние, задние);
- По конструкции (дисковые, барабанные);
- По материалу изготовления (органические – асбестные, полуметаллические – с содержанием металлической стружки до 50 %, керамические – из смеси металла и керамики, либо фарфора);
- По наличию датчиков износа накладок (простые – без датчиков износа, с датчиками износа).
Кроме того, при классификации тормозных колодок необходимо учитывать их категорию:
- Первая. Оригинальные. Поставляются на автомобильные заводы в термообработанном виде. Обладают высокими эксплуатационными показателями;
- Вторая. Фрикционный состав накладок несколько упрощенный, имеют увеличенный ресурс;
- Третья. Самая низкая категория. Накладки производятся из самых простых смесей.
Фрикционная смесь накладок является сложным компонентом. В своем составе содержит от 20 до 30 составляющих. К основным видам наполнителей относятся:
- Органические и неорганические волокна;
- Абразивы;
- Смазочные материалы;
- Металлическая стружка.
В качестве волокон используется асбест, но в связи с его вредностью для здоровья человека он постепенно отступает на задний план. Альтернативной замены асбесту пока что не найдено, поэтому он заменяется увеличением количества различных составляющих.
Абразивы в качестве наполнителя существенно увеличивают эффективность торможения, но и отрицательно влияют на ресурс колодки и тормозного барабана. Борьба с этим явлением ведется методом введения в состав фрикционной смеси графита и сульфидов некоторых металлов. Они выполняют роль смазки, но одновременно снижают коэффициент трения, что также отрицательно сказывается на тормозных характеристиках колодки.
Металлическая стружка и другие компоненты обеспечивают целостность и конструкционную прочность, повышают фрикционные характеристики тормозной колодки.
Тормозная колодка
Для крепления накладки к колодке применяется клей или заклепки.
Прочность приклеивания фрикционной накладки к колодке
При изготовлении тормозных колодок основным способом соединения накладки с колодкой считается их склейка.
Краткие сведения о клее
Для приклеивания накладки к колодке используется специальный термостойкий клей. К нему предъявляются следующие требования:
- Обладать высокими показателями термостойкости (не терять склеивающие характеристики в пределах 150-300 °С);
- Иметь повышенную вибростойкость, противостоять сильному сжатию, ударам;
- Иметь высокую стойкость к воздействию особо агрессивной среды (масла, растворителей, соляного тумана, воды и др.);
- Иметь высокую адгезию к металлу.
Основу клея составляет раствор синтетических смол в органических растворителях. При использовании такого клея удается достигнуть прочности самого фрикционного материала.
Замена специального термоклея клеями других марок не допускается. Это связано с безопасностью эксплуатации тормозной системы.
Прочность склеиваемых материалов достигается строгим выполнением технологического процесса склейки:
- Тщательная очистка с последующим обезжириванием склеиваемых поверхностей;
- Качественная осушка поверхностей;
- Нанесение слоя клея (10-80 микрон) на обе стороны склеиваемых деталей;
- Сушка нанесенных слоев клея в течение 15 минут;
- Повторное нанесение слоя клея;
- Дополнительная осушка в течение 60 минут;
- Соединить детали и обеспечить сжатие силой 4 кгс/мм² на 40 минут.
После выполнения этих операций процесс склейки считается завершенным.
Проверка прочности склеивания
Проверка прочности склеивания проводится согласно требованиям ГОСТ ISO 6312-2014. Испытываемую колодку закрепляют в испытательной машине МИМ и прикладывают к ней нагрузку со скоростью нагружения 4500 Н/с до полного разрушения накладки.
Полученные значения нагрузки и скорости нагружения в момент разрушения позволяют определить предел прочности на сдвиг, который вычисляется математическим методом.
Дополнительно для проверки качества тормозных накладок разработан еще ряд стандартов:
- ГОСТ Р ИСО 6311-2002 «Транспорт дорожный. Накладки тормозные. Метод определения сопротивления срезу материала накладок»;
- ГОСТ Р ИСО 6314-93 «Транспорт дорожный. Накладки тормозные. Метод определения водостойкости, стойкости к солевому раствору, маслу и тормозной жидкости»;
- ГОСТ ISO 6310-2014 «Накладки тормозные. Методы испытаний на деформацию при сжатии».