Барабанні гальма. Що являють собою і який принцип роботи
В статті:
- Коротко про історію
- Конструктивні особливості гальм барабанного типу
- Детальніше про барабани
- Можливі проблеми, вибір та заміна барабанів
Гальма мають вирішальне значення у забезпеченні безпеки руху будь-якого транспортного засобу. І звичайно, для кожного автомобіліста знання про пристрій та різні аспекти функціонування гальмівної системи не будуть зайвими. Хоча ми вже не раз зверталися до цієї теми, наприклад, і вирішення деяких проблем з гальмами, повернемося до неї знову. Цього разу докладніше розглянемо роботу гальмівної системи барабанного типу і, зокрема, приділимо увагу власне гальмівному барабану.
Коротко про історію
Історія барабанних гальм у їхньому сучасному вигляді налічує вже понад сто років. Їхнім творцем вважається француз Луї Рено.
Спочатку вони спрацьовували виключно завдяки механіці. Але у двадцятих роках минулого століття на допомогу прийшов винахід англійського інженера Малкольма Лоухеда – гідравлічний привід.
Потім з'явився вакуумний підсилювач, а конструкцію барабанного гальма додали циліндр з поршнями. З того часу гальма барабанного типу продовжували вдосконалюватися, але основні принципи їхнього функціонування збереглися до наших днів.
Незабаром після Другої світової війни на перший план стали виходити дискові гальма, які мають низку переваг — у них менша вага та ефективніше охолодження, вони меншою мірою залежать від температури, їх простіше обслуговувати.
Проте барабанні гальма не залишилися у минулому. Завдяки можливості досягти дуже значних гальмівних зусиль їх досі успішно застосовують на вантажному транспорті та в автобусах. Крім того, вони набагато зручніші для організації гальма стоянки.
Тому на задні колеса більшості легковиків ставлять гальма саме барабанного типу. А ще вони відносно недорогі, мають досить простий пристрій, а закрита конструкція забезпечує захист від бруду та води.
Звичайно, є й недоліки - барабанний виконавчий механізм повільніше спрацьовує, ніж дисковий, недостатньо вентилюється, а перегрів може призвести до деформації барабана.
Конструктивні особливості гальм барабанного типу
На нерухомому опорному щиті розміщені колісний (робочий) циліндр, регулятор гальм та гальмівні колодки, між якими натягнуті верхня та нижня поворотні пружини. Крім того, є важіль гальма стоянки. Як правило, гальмо стоянки приводиться в дію за допомогою металевого троса, приєднаного до нижнього кінця важеля. Гідравлічний привід включення ручника використовується рідко.
Коли педаль гальма натискається, в гідравліці гальмівної системи виникає тиск. Гальмівна рідина заповнює порожнину в центральній частині циліндра та висуває з нього поршні з протилежних кінців.
Сталеві штовхачі поршнів тиснуть на колодки, притискаючи їх до внутрішньої поверхні барабана, що обертається. В результаті тертя відбувається уповільнення обертання колеса. При відпусканні педалі гальма поворотні пружини відсувають колодки від барабана.
При залученні ручного гальма трос тягне та повертає важіль. Той розсуває колодки, які своїми фрикційними накладками притискаються до барабана блокуючи колеса. Між гальмівними колодками є спеціальна розтискна планка, яка використовується як автоматичний регулятор гальма стоянки.
Автомобілі, що мають на задніх колесах дискові гальма, додатково оснащуються окремим гальмом стоянки барабанного типу. Щоб уникнути прикипання або примерзання колодок до барабана, не слід залишати автомобіль на тривалий час із задіяним ручником.
Детальніше про барабани
Барабан є частиною гальмівного механізму, що обертається. Він встановлюється або на задню вісь, або на маточину колеса. Саме колесо кріпиться до барабана, який таким чином обертається разом із ним.
Гальмівний барабан є литий порожнистий циліндр із фланцем, виготовлений, як правило, з чавуну, рідше — зі сплаву на основі алюмінію. Для більшої надійності виріб може мати зовні ребра жорсткості. Зустрічаються і складові барабани, у яких чавунний циліндр, а фланець виконаний зі сталі. Вони мають підвищену міцність у порівнянні з литими, але їх застосування обмежене через більш високу вартість.
У переважній більшості випадків робочою є внутрішня поверхня циліндра. Виняток становлять барабани гальм стоянки важких вантажівок. Їх розміщують на карданному валу, а колодки знаходяться зовні. В екстрених випадках вони можуть служити як резервна гальмівна система
Щоб фрикційні накладки колодок прилягали максимально щільно та забезпечували ефективне гальмування, робоча поверхня циліндра ретельно обробляється.
Для виключення биття під час обертання проводиться балансування виробу. З цією метою в певних місцях виточуються або прикріплюються грузики. Фланець може бути суцільним диском або мати в центрі отвір для колісної маточини.
Крім того, для закріплення барабана і колеса на маточці у фланці є монтажні отвори під болти та шпильки. Барабани звичайного типу встановлюють на маточину.
Однак зрідка зустрічаються конструкції, в яких маточина є складовою. У цьому випадку монтаж деталі проводиться на вісь. На передній осі легкових автомобілів виконавчі механізми барабанного типу вже давно не використовуються, зате на задніх колесах їх, як і раніше, встановлюють, конструктивно поєднуючи зі гальмом стоянки. А ось на потужних транспортних засобах все ще домінують барабанні гальма.
Пояснюється це просто - збільшуючи діаметр і ширину циліндра, а отже, і площа поверхонь колодок і барабана, що труться, можна істотно підвищити потужність гальм.
Зрозуміло, що у разі важкої вантажівки чи пасажирського автобуса пріоритетною є саме завдання ефективного гальмування, а решта всіх нюансів гальмівної системи другорядні. Тому гальмівні барабани для вантажного транспорту часто мають діаметр більше півметра, а важать 30-50 кг і навіть більше.
Можливі проблеми, вибір та заміна барабанів
- Гальмування стало менш ефективним, збільшився гальмівний шлях.
- Автомобіль під час гальмування сильно вібрує.
- На кермі та гальмівній педалі відчуваються биття.
- Гучний скрип або скрегіт при гальмуванні.
Якщо у вас спостерігаються подібні симптоми, негайно перевірте задні гальма та, зокрема, зверніть увагу на стан барабанів.
Тріщини
Чавун, з якого найчастіше виготовляють барабани, дуже жорсткий, але при цьому досить крихкий метал. Неакуратна їзда, особливо поганими дорогами, сприяє появі в ньому тріщин.
Існує й інша причина їхнього виникнення. Часті навантаження стрибкоподібного характеру та різкі зміни температури, характерні для роботи барабанних гальм, з часом викликають явище, яке називається втомою матеріалу.
Усередині металу при цьому можуть з'являтися мікротріщини, які через деякий час різко збільшуються в розмірах. Якщо барабан тріснув, він підлягає заміні. Без варіантів.
Деформація
Ще одна причина для заміни барабана – порушення геометрії. Якщо через перегрівання або сильний удар перекосив виріб з алюмінієвого сплаву, його ще можна спробувати виправити. Але з чавунною деталлю вибору немає лише заміна.
Зношеність робочої поверхні
Будь-який барабан схильний до поступового природного зносу. При рівномірному зношуванні відбувається збільшення внутрішнього діаметра, колодки гірше притискаються до робочої поверхні, а отже, падає ефективність гальмування.
В інших випадках робоча поверхня зношується нерівномірно, вона може набувати форми овалу, можливо поява подряпин, канавок, сколів та інших дефектів. Таке буває через недостатньо щільне прилягання колодок, потрапляння всередину гальмівного механізму сторонніх твердих предметів, наприклад, камінчиків та інших причин.
Якщо глибина борозенок або подряпин становить 2 мм і більше, барабан доведеться замінити на новий. Менш глибокі дефекти можна спробувати ліквідувати за допомогою проточки.
Про проточку
Для проведення проточки буде потрібний токарний верстат і досить серйозний досвід роботи на ньому. Тому для такої роботи краще знайти професійного токаря. Спочатку знімається приблизно 0,5 мм робочої поверхні.
Після цього проводиться ретельний огляд та оцінка доцільності подальшого проточування. У деяких випадках може виявитися, що продовжувати немає сенсу.
Якщо ж ступінь зношеності не дуже великий, то знімається ще приблизно 0,2 ... 0,3 мм, щоб загладити дефекти. Завершується робота поліруванням з використанням спеціальної шліфувальної пасти.
Вибір заміни
Якщо барабан необхідно замінити, вибирайте відповідно до моделі вашого автомобіля. Краще звіритися за номером у каталозі. Деталі мають різні розміри, відрізняються наявністю, кількістю та розташуванням монтажних отворів.
Навіть незначні відмінності від оригіналу можуть призвести до того, що після встановлення барабана гальма працюватимуть неправильно або не працюватимуть взагалі.
Уникайте покупок виробів невідомих виробників у сумнівних продавців, щоб не довелося платити двічі. Якісні гальмівні барабани можна купити в інтернет-магазині Китаєць.
На легкових машинах слід міняти відразу обидва барабани на задній осі. І не забудьте після монтажу здійснити необхідні регулювання.
