Накладки тормозные представляют собой плоские пластины из фрикционного материала, являющиеся частью тормозной колодки транспортного средства. Могут иметь прямолинейную или серповидную форму в зависимости от конструкции колодки. Соединение с колодками клеевое или заклепками.
Форма тормозных колодок зависит от конструкции тормозной системы. На дисковых тормозах – ровная плоская, на барабанных – криволинейная, серповидная.
Назначение, устройство и состав фрикционных накладок
Тормозная накладка предназначена для обеспечения трения между тормозным барабаном (диском) и колодкой при торможении или остановке транспортного средства. Во время торможения она с силой прижимается к барабану (диску), что в свою очередь вызывает замедление или полную остановку транспорта.
Устройство дисковых и барабанных тормозов представлены на рисунках ниже.
Работа тормозных накладок показана на рисунке 3. Из схемы тормозной системы автомобиля видно, что при нажатии на педаль тормоза тормозные наладки соприкасаются с тормозными дисками и барабанами. В результате машина теряет скорость или останавливается.
Рисунок 2
Фрикционный состав тормозной накладки состоит из нескольких десятков составляющих, но в общем они делятся на два основных вида – асбестовые и безасбестовые.
В асбестовых накладках асбест является армирующим материалом. В безасбестовых роль армирования выполняют стальная вата, медная или латунная стружка, полимерные материалы.
Наполнители тормозных накладок
Накладки изготавливаются методом холодного или горячего прессования. Изготовленные первым способом характеризуются дешевым способом производства. Соответственно и для потребителя они имеют вполне приемлемую стоимость. Обладают низкой долговечностью.
Накладки, изготовленные методом горячего прессования более качественные и долговечные. Понятно, что их цена будет выше, чем у накладок первого способа.
Многие современные накладки оснащаются механическими или электронными датчиками износа, что повышает удобство контроля за износом в процессе эксплуатации.
Производитель отпускает изготовленные накладки в продажу в различном исполнении:
- Без крепежных отверстий и крепежа;
- С высверленными крепежными отверстиями;
- С отверстиями и крепежом;
- Полнокомплектные тормозные колодки, где накладки уже закреплены на основании (колодке).
После изготовления накладки шлифуются, при необходимости подвергаются дополнительным видам обработки.
Испытания тормозных накладок
В процессе производства тормозные накладки подвергаются различным видам испытаний. К их основным видам относятся:
- На прочность соединения с каркасом колодки;
- На сжимаемость;
- На износостойкость;
- На восстановление после нагрева;
- На эффективность торможения.
В качестве примера рассмотрим процесс испытания тормозных накладок на сдвиг (на прочность соединения с каркасом колодки).
Руководящим документом на проведение испытаний является ГОСТ ISO 6312-201. Стандарт распространяется на все виды накладок, кроме приклепанных к колодкам.
Отбор проб для испытаний производится от каждой партии готовых изделий в количестве пяти единиц. Допускается испытывать цельную накладку, либо ее вырезанный сегмент (см. рис. 4).
Рисунок 4
Испытательное оборудование включает испытательный стенд и приспособления для жесткой фиксации колодок различного конструктивного исполнения. Испытательный стенд представляет собой машину МИМ для испытания на сжатие или растяжение, оснащенную КИП для регистрации точной нагрузки сдвига. Скорость нагружения плунжера (устройство для нагружения накладки) должна соответствовать 4500 ± 1000 Н/с, а скорость его перемещения 10 ± 1 мм/мин.
Приспособления изготовляются в соответствии с формой испытываемых накладок (см. рис. ниже).
На рис. 5 изображено приспособление для испытания барабанных накладок, на рис. 6 – дисковых, где: (см. рис. 6) 1 – нагружающее устройство; 2 – профиль нагружающего устройства с зазором 1 мм; 3 – часть нагружающего устройства для поддержки наружной поверхности накладок; 4 – нижнее подвижное устройство; 5 – каркас колодки. На рис. 6: 1 – нагружающее устройство; 2 – опора каркаса колодки; 3 – прижимное устройство.
Процесс испытания. На рисунке 7 приведена блок-схема испытаний (см. рис. 7).
Рисунок 7
Испытание накладок на сдвиг проводится при температуре 23 ± 5 °С. Испытываемую накладку фиксируют в приспособлении, которое закрепляется на испытательном стенде.
К накладке прикладывается нагрузка до полного разрушения образца. Скорость и усилие нагружения регистрируются КИП испытательной машины.
После разрушения образца стенд отключается от электропитания, образец вынимается из приспособления и производится оценка характера повреждения.
Затем обрабатываются результаты испытаний, где по специальным математическим формулам вычисляется предел прочности на сдвиг.
Завершающим этапом работы является составление протокола испытаний, в котором отмечаются:
- Наименование изготовителя, тип фрикционного материала накладок;
- Тип образца и направление приложения нагрузки;
- Количество испытанных образцов;
- Минимальное и среднеарифметическое значение усилия сдвига;
- Описание формы сдвига (процент разрушения, расположение чистых областей каркаса).