VYHĽADÁVANIE, IDEA, VÝVOJ
BRZDY BUDÚCNOSTI
Zdá sa, že v súčasných zložitých ekonomických podmienkach nie je čas na sľubný vývoj - nikto o nich nemyslí. Našťastie nie celkom. Dnes o nich hovoria profesor Valery SELIFONOV a kandidát technických vied Nikolai VLADIMIROV.
Je to o kotúčových brzdách, ktoré postupne nahradili bubnové brzdy - najskôr z predných náprav áut a na mnohých zahraničných automobiloch a zozadu. Aké sú ich výhody? Brzdný moment na kolesách je úmerný sile vyvolanej pohonom. Čas odozvy je krátky, brzdové mechanizmy sú kompaktné, ich hmotnosť je v porovnaní s bubnom malá a opotrebované vložky sa dajú ľahko vymeniť. Je veľmi dôležité, aby pri zahrievaní boli charakteristiky kotúčových bŕzd pomerne stabilné. Teplotná odolnosť je vyššia najmä vďaka skutočnosti, že disky sú lepšie chladené.
Vetrané disky umožnili zachytiť nové predné časti: takéto brzdy sa vyrovnávajú s väčším zaťažením. Teraz ich môžu vidieť na nákladných vozidlách s celkovou hmotnosťou nad 12 ton a v autobusoch nad 5 ton. Je pravda, že na týchto strojoch sa musí kotúčová brzda stále zlepšovať.
Je známe, že čím väčšia je hmotnosť vozidla s nákladom, tým ťažšie je navrhnúť brzdy preň. Hlavným dôvodom je veľmi vysoká energia, ktorá sa musí premieňať na teplo a rozptyľovať, takže trecia plocha je taká veľká, že disk nezapadá do kolesa. Ak sa zníži, praskne v dôsledku teplotných napätí. S trecím materiálom pre doštičky nie je ľahké - musí podstúpiť silné tepelné účinky, musí odolať opotrebeniu, vydržať kontakt s diskom, ktorý sa otáča vysokou rýchlosťou, atď. Mimochodom, dizajnéri športových automobilov čelia rovnakému problému - nie je náhoda, že kolesá sú väčšie ako iné nákladné vozidlá.
Teraz pár slov o disku. Aj tu musia dizajnéri prekonať ťažkosti. Napríklad nie je ľahké zvoliť jeho prevodový pomer, pretože je potrebné na blok vytvoriť veľkú silu, hoci medzera medzi trecími povrchmi je malá. Mal by tiež poskytovať automatickú kompenzáciu opotrebovacích vankúšikov. Pokiaľ ide o hydraulický pohon, tieto problémy už boli vyriešené, ale v prípade ťažkých strojov odborníci odporúčajú pneumatické, najmä preto, že mnohé z jeho komponentov sú už dávno zvládnuté.
Oddelenie „Automobily“Moskovskej štátnej akadémie automobilového a traktorového inžinierstva sa už niekoľko rokov zaoberá kotúčovými brzdami pre ťažké vozidlá a autobusy. Nie je to tak dávno, čo môžeme povedať, že sme našli úplne nové, neštandardné riešenie problému - kotúčové brzdy s kvapalinovým chladiacim systémom. Získali patent Ruskej federácie. Aká je podstata vynálezu?
Trecí materiál sa teraz nenachádza na bloku, ale na disku (v prototypoch je nitovaný). V bloku vyrobenom z liatiny sa vyrábajú kanály pre kvapalinu, ktoré sú spojené s chladiacim systémom pomocou armatúr (obr. 1).
Pri bežnej kotúčovej brzde je maximálna teplota trecieho páru 600 - 800 ° C a kontaktná plocha častí je malá, preto sú potrebné tepelne odolné a odolné trecie materiály. V novom dizajne je táto oblasť väčšia a teplota nepresahuje 200 - 250 ° C. Požiadavky na materiál sú znížené s menším opotrebením. Je pravda, že je potrebný chladiaci systém, ktorý nie je tak konštrukčne jednoduchý (obr. 2). Ľahko sa však dá umiestniť na veľký nákladný automobil.
Prototyp bol vytvorený v laboratóriu akadémie a testovaný na stánku v NIIATI (Jaroslavl). Štúdie potvrdili, že nový dizajn tepelne zaťažených častí je skutočne oveľa menší. Počas cyklického brzdenia zostáva teplota stabilná, čo je dôležité pre bezporuchovú prevádzku bŕzd. Prvé výsledky sú vo všeobecnosti povzbudivé.
Obr. 1. Kotúčové brzdy: a - existujúca konštrukcia; b - nový; 1 - disk; 2 - vankúšiky;