РЕМОНТНЫЙ КОМПЛЕКТ ТОРМОЗНЫХ НАКЛАДОК ДЛЯ ТОРМОЗНЫХ КОЛОДОК ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2015 года по МПК F16D69/00 F16D51/10 

Изобретение относится к области машиностроения и касается создания ремонтного комплекта к тормозным колодкам, содержащего фрикционные тормозные накладки для транспортных средств, в частности грузовых автомобилей, сельхозтехники, и заклепки для крепления их к тормозным колодкам.

Тормозная система предназначена для уменьшения скорости движения или остановки транспортного средства. Она также позволяет удерживать транспортное средство от самопроизвольного движения во время стоянки.

Первые тормозные системы применялись на гужевом транспорте. Лошадь разгоняла повозку до относительно больших скоростей, сама не справлялась с ее остановкой. Первые механизмы тормозили само колесо посредством ручного рычага или системы рычагов. Деревянная колодка, иногда с обитой кожей поверхностью, прижималась к ободу колеса, затормаживая его. В сырую погоду это было малоэффективно.

С тех пор тормозной механизм прошел серьезную эволюцию. Наибольшее развитие в разработке тормозных систем произошло с появлением автомобиля.

Первые автомобили использовали тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи. Например, на первых автомобилях Бенца колеса тормозились именно колодками, обитыми кожей. Это было малоэффективно к тому же кожа быстро истиралась, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожаные накладки. Усовершенствованный вариант этого механизма используется до сих пор на наиболее простых и малоскоростных велосипедах, правда колодки теперь делают из металла, накладки - из фрикционного материала и располагают их по бокам от обода колеса.

Таким образом, в состав тормозной системы входят тормозные колодки, содержащие фрикционные тормозные накладки, которые крепятся к этим тормозным колодкам. При этом совершенно очевидным является то, что срок службы тормозных колодок зависит от срока службы фрикционных накладок. При износе тормозных накладок поршеньки в рабочих цилиндрах все больше и больше выдвигаются из своих цилиндров, а пространство за ними естественно заполняется тормозной жидкостью.

Почти во всех японских автомобилях к тормозным колодкам сбоку прикреплена специальная пластинка, которая при износе накладки касается тормозного диска и подает электрический и звуковой сигнал, что является сигналом о немедленном ремонте тормозов. Из сказанного выше становится ясно, что является актуальным: во-первых, увеличение срока службы фрикционных накладок, во-вторых, своевременное обнаружение износа накладок и, в-третьих, обеспечение быстрой и мобильной замены фрикционных накладок. Поэтому создание ремонтных комплектов тормозных накладок к тормозным колодкам, содержащих все необходимые элементы для быстрой замены их в любых условиях, является важной задачей.

Известны различные фрикционные накладки для тормозных колодок, выполненные из различных материалов, обладающих различными фрикционными свойствами и имеющие различные формы и размеры.

Известна, например, фрикционная накладка, содержащая отверстия под заклепки и имеющая форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями (RU 7792, F16D 65/08, 2008). Отсутствие скосов на боковых поверхностях снижает надежность и эксплуатационные характеристики этих накладок. Известно фрикционное изделие, содержащее композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены углубления-канавки (см. Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Каталог-справочник. М., ЦНИИТЭНефтехим, 1980, с.73).

Недостатком является недостаточная стабильность эксплуатационных характеристик изделия из-за скачкообразного изменения фрикционных характеристик (в особенности, коэффициента трения) в момент износа изделия до дна канавок в результате резкого возрастания коэффициента взаимного перекрытия фрикционной пары.

Известно другое фрикционное изделие, содержащее индикатор износа в виде металлической скобы, при этом об износе судят по расстоянию между свободным концом скобы и контртелом. Касание скобы и контртела свидетельствует о предельной величине износа (см. патент РФ №2136982, МПК⁷ F16D 66/02, 1999).

Недостатком является сложность конструкции индикатора, требующая специального устройства и его монтажа, что далеко не всегда возможно в тормозном узле. Известна фрикционная накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита и имеющая форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями со скосами (см. патент РФ №2230240, МПК⁷ F16D 69/02, 2004 г.).

Недостатком ее является снижение эксплуатационных характеристик из-за отсутствия в накладке отверстий под заклепки, которые необходимо выполнить при монтаже накладки к металлической колодке в непроизводственных условиях, что может привести к разрушению в процессе эксплуатации части накладки (по внешней поверхности обечайки) в зоне отверстий на тонком конце накладки из-за ослабления стенок отверстий со стороны скоса, и эта накладка не обеспечивает контроль износа накладки.

Из SU 418360, 05.03.1974 известно устройство для измерения износа фрикционных накладок колодочного тормоза, содержащее датчик линейного износа, выполненного в виде конденсатора, образованного шкивом колодочного тормоза и пластиной, размещенной между фрикционной накладкой и колодкой тормоза. Причем пластина выполнена из алюминиевой фольги, нанесенной на изолирующую подкладку и имеющую отверстия, диаметр которых больше диаметра заклепок.

Недостатком является сложность конструкции этого устройства для измерения износа.

Из RU 2246645, 20.02.2005 известно еще одно фрикционное изделие, снабженное указателями износа. Это известное фрикционное изделие содержит индикатор износа, размещенный на боковой поверхности изделия, выполненный в виде углубления или выступа. Индикатор включает не менее двух поверхностей, одна из которых является стенкой, а другая - плоской поверхностью, при этом плоскость поверхности индикатора не параллельна плоскости боковой поверхности изделия, или стенка индикатора не вертикальна по отношению к боковой поверхности изделия, или другая поверхность индикатора не плоская, а стенка индикатора не вертикальна по отношению к боковой поверхности изделия. Техническим результатом является улучшение визуальной различимости индикатора при осмотре боковой поверхности изделия и при осмотре изделия сверху, однако и оно не обеспечивает быстрого и наглядного определения степени износа.

Из RU 28211 U1, 2003 известно фрикционное изделие, содержащее индикатор износа, размещенный на боковой поверхности изделия и включающий не менее двух поверхностей, одна из которых является стенкой, размещенной вертикально по отношению к боковой поверхности, а другая - плоской поверхностью, плоскость которой параллельна плоскости поверхности изделия.

Недостатком является недостаточная визуальная различимость индикатора как сбоку, так и сверху изделия из-за параллельности плоскостей боковой поверхности изделия и поверхности индикатора, а также из-за «вертикального» расположения стенки и боковой поверхности, в результате чего и в боковой проекции изделия, и при виде сверху индикатор превращается в линию.

Известны ремонтные комплекты тормозных накладок для тормозных колодок, которые содержат фрикционные тормозные накладки, заклепки для соединения (крепления) фрикционных тормозных накладок с металлическим каркасом тормозной колодки, при этом тормозные накладки представляют собой часть цилиндрической обечайки и выполнены серповидными (один конец накладки толще другого), а заклепки изготовлены из алюминия, меди и латуни (М.П. Александров и др. «Тормозные устройства». Справочник, М., Машиностроение, 1985, гл.8.3. «Конструкции фрикционных накладок», с.294-297).

Известные ремонтные комплекты тормозных накладок не обеспечивают необходимой повышенной безопасности автомобильной техники.

Технической задачей заявленного изобретения является обеспечение безопасности автомобильной техники за счет наличия в ремонтном комплекте необходимых деталей для быстрой замены тормозных накладок и контроля над их износом, повышение эффективности торможения транспортного средства, расширение ассортимента аналогичных средств, используемых при ремонте тормозных накладок, а также обеспечение своевременной замены изношенных (непригодных) тормозных накладок.

Поставленная техническая задача и технический результат достигаются созданием ремонтного комплекта для тормозных колодок транспортных средств, содержащего тормозные накладки, причем каждая из фрикционных тормозных накладок, входящая в комплект, составляется из двух состыкованных накладок, сверленных и обработанных режущим или шлифовальным инструментом в паре, стальные трубчатые пустотелые заклепки для крепления накладок к тормозных колодкам и бойки к ним для расклепывания заклепок, при этом накладки представляют собой разнотолщинные обечайки каплевидной (серповидной) формы, а толщина одного конца одной накладки, проточенной в паре с другой, составляет 8-17 мм, другого конца 15-24 мм, а толщина одного конца второй накладки, состыкованной с первой и образующей вместе с ней тормозную накладку в целом, составляет 15-24 мм, а другого конца этой второй накладки составляет 12-20 мм.

При этом накладки, представляющие собой разнотолщинные обечайки каплевидной (серповидной) формы, имеют окрашенный буртик для контроля износа накладки, причем высота буртика (его полосы) контроля износа равна высоте от основания накладки до верхней кромки заклепок.

Диаметр обечайки соответствует номинальному диаметру тормозного барабана автомобиля, в частности грузового автомобиля.

Основными достоинствами и преимуществами используемых стальных пустотелых заклепок являются следующие:

А. Через пустотелую заклепку высыпаются отходы (пыль, стружка), образующиеся при прижимании тормозной накладки к тормозному барабану, т.е. при торможении автомобиля. Удаление отходов через пустотелые заклепки способствует плотному соприкосновению тормозной колодки с тормозным барабаном, что улучшает эффективность торможения транспортных средств.

Б. При применении пустотелых заклепок достигается улучшение вентиляции тормозной колодки и тормозного барабана, что предохраняет тормозной барабан от перегрева и улучшает эффективность торможения.

Для правильной эксплуатации такого ремонтного комплекта и возможности использования его в полевых условиях в каждый комплект входит инструмент - два разных по конфигурации стальных бойка (фиг.4).

Изготовленные мехобработкой по номинальным размерам тормозных барабанов транспортных средств, размеры (толщина) разнотолщинной фрикционной тормозной накладки обеспечивают ей форму, близкую к каплевидной форме, что в совокупности с особым способом получения (изготовления) обеспечивает их длительную эксплуатацию, а также своевременную быструю оперативную замену изношенных тормозных накладок. В ремонтный комплект тормозных накладок в зависимости от назначения (предназначения) комплекта (на колесо, мост, одну колодку) входят несколько штук попарно обработанных (попарно проточенных) и просверленных тормозных накладок. Механообработка в паре (накладок) дает хороший технический эффект получения каплевидной формы и идеального прилегания к тормозному барабану.

Тормозные накладки изготавливают формованием (формовкой), далее для получения ремонтных комплектов они сверлятся, протачиваются в паре, что в совокупности с другими признаками способствует быстрой замене изношенных тормозных накладок.

В комплект входят стальные пустотелые трубчатые заклепки, для расклепывания которых прилагаются два стальных бойка.

Эти стальные бойки являются частью устройства для расклепывания и служит для того, чтобы в полевых условиях с помощью молотка и этих бойков установить на каркас тормозной колодки вместо изношенных новые тормозные накладки из нашего ремонтного комплекта. Конфигурации бойков (см. фиг.2) выполнены по профилю стальной трубчатой заклепки для «пластичного» расклепывания ее (фиг.3).

Один боек диаметром около 15 мм с углом при вершине около 120°, по форме напоминающий голову заклепки (1, фиг.2), устанавливается сверху на заклепку и обеспечивает плотное прилегание головки заклепки в накладке при ударе по нему молотком. Второй боек диаметром около 20 мм (2, фиг.2) устанавливается по той же оси с противоположной стороны для того, чтобы развальцевать края стальной трубчатой заклепки и обеспечить плотную посадку цилиндрической части заклепки в колодке (фиг.3).

В ремонтный комплект тормозных накладок на один мост грузового автомобиля, в частности, необходимо 8 штук накладок и 64 заклепки; на одно колесо грузового автомобиля, например, необходимы 4 шт. накладок и 32 заклепки; на одну тормозную колодку, например, необходимо 2 накладки и 16 заклепок.

При ремонте (замене) обычно меняется одна колодка, на которую накладываются 2 накладки. Для того чтобы тормозной момент на мосту автомобиля был одинаков, тормозные накладки меняют сразу на обоих колесах.

Диаметр отверстий под заклепку на накладке (в зоне, примыкающей к тормозному барабану) для грузовых автомобилей равен приблизительно 8-10 мм; расстояние между отверстиями под заклепку на разных типах грузовых автомобилей разное и задается сразу на каркасе тормозной колодки и по ним делается ремонтный комплект.

Контроль износа тормозной накладки, являющейся предметом данного изобретения, осуществляется визуально. На щитке суппорта тормозного барабана колеса грузовых автомобилей имеется специальное небольшое окно для визуального наблюдения степени износа.

Буртик контроля износа на накладке делается с помощью механообработки (по второму варианту полезной модели). Он может быть окрашен в разные цвета (желтая краска, белая для дорожной разметки, в частности акриловая краска АК-511 (дорожная)).

Толщина буртика для контроля износа равна расстоянию от основания накладки до верхней кромки заклепки.

На фиг.1 представлена тормозная накладка, входящая в состав ремонтного комплекта, являющегося объектом заявленной полезной модели. Согласно представленной фиг.1, тормозная накладка имеет форму цилиндрической обечайки «каплевидной» формы. Толщина одного конца накладки составляет 12-20 мм, толщина другого конца накладки составляет 8-17 мм, толщина серединной части (середины) накладки (место состыковки двух накладок, составляющих накладку в целом) составляет 15-24 мм.

В ремонтный комплект тормозных накладок входят стальные трубчатые пустотелые заклепки.

Ниже даны некоторые пояснения к фиг.1 и пояснения, касающиеся самого процесса замены тормозной накладки.

1. Заклепку поз.3 расклепать, используя бойки в качестве подручного средства, обеспечив плотное прилегание головки заклепки в накладке и плотную посадку цилиндрической части заклепки в колодке.

2. В зоне заклепки на расстоянии от оси 15 мм зазор не допускается.

3. В отдельных местах допускается зазор между накладкой и колодкой не более 0,1 мм.

4. Поверку проводить щупом толщиной 0,1 мм и шириной 10 мм.

5. Неуказанные предельные отклонения по ОСТ 37.001.246-82.

6. Размеры обеспечить инструментом. Приемку проводить по контрольному образцу продукции.

Итак, на фиг.1 представлена колодка с тормозной накладкой, где 1 - тормозная колодка; 2 - тормозная накладка; 3 - заклепка, с помощью которой накладка крепится к колодке.

Все указанные характеристики тормозных накладок, сверленных и проточенных в паре, в сочетании со стальными трубчатыми заклепками, входящими в ремонтный комплект, в совокупности обеспечивают безопасность автомобильной техники, в частности особенно грузовых (тяжелых) автомобилей, за счет возможности обеспечить быструю замену тормозных фрикционных накладок с учетом осуществления контроля над износом этих тормозных накладок.

Таким образом, данное изобретение является промышленно применимым (востребованным) и обладает новизной.

На фиг.1 представлена накладка с заклепками на тормозной колодке.

На фиг.2 представлены используемые бойки для расклепывания заклепок при замене накладок.

На фиг.3 представлена схема соединения (заклепывания) накладки в ремонтном комплекте с помощью стальной трубчатой пустотелой заклепки.

На фиг.4 представлены рекомендуемые формы бойков.

Таким образом, заявленный ремонтный комплект обеспечивает быстрый ремонт в любых условиях, в том числе и в полевых, что в целом обеспечивает, с очевидностью, безопасность автомобильной (транспортной) техники в экстремальных условиях, когда требуется очень быстрая замена тормозных накладок, а именно быстрое оперативное снятие старых (поврежденных, изношенных) накладок с тормозных колодок путем расклепывания (отсоединение их от тормозных колодок) и замену их новыми тормозными накладками путем приклепывания их к тормозным колодкам (соединение их с тормозными колодками).

И все вместе эти конструкционные элементы способствуют обеспечению безопасности транспортных средств (автомобильной техники), как указано в качестве технического результата в описании заявки на изобретение (см. с.3 описания), как и быстрая замена изношенных тормозных накладок, закрепляемых на тормозных колодках с помощью заклепок - стальных трубчатых пустотелых заклепок. Быстрая замена накладок с помощью стальных байков (2 шт.) обеспечивается пластичным и правильным расклепыванием стальной трубчатой пустотелой заклепки (отсоединение накладки от тормозной колодки), а следовательно, все вместе работает на обеспечение безопасности автомобильной техники, повышение в итоге эффективности торможения транспортного средства и своевременную замену изношенных (непригодных) тормозных накладок.

То есть именно вся совокупность существенных признаков, указанная в формуле, обеспечивает указанный технический результат и реализацию назначения. И тормозная накладка, будучи прикрепленная к тормозной колодке с помощью определенных указанных заклепок, расклепываемых с помощью стальных бойков, составляет в таком собранном виде единое устройство: и форма, размеры накладок соответственно подобраны для тормозных колодок, как и конструкция элемента тормозной системы - заклепки - подогнаны (специально сконструированы) для этих тормозных накладок.

Заявленное изобретение к тому же расширяет ассортимент аналогичных средств.

Изобретение относится к машиностроению и касается ремонтного комплекта тормозных накладок для тормозных колодок транспортных средств, особенно грузовых автомобилей. В ремонтный комплект входят тормозные фрикционные накладки, имеющие отверстие для заклепок, сверленные и проточенные в паре, и стальные трубчатые пустотелые заклепки для крепления накладок к тормозным колодкам. Сами тормозные накладки представляют собой цилиндрические разнотолщинные обечайки каплевидной (серповидной) формы, при этом толщина одного конца накладки составляет 8,0-17,0 мм, толщина другого конца накладки составляет 12,0-20,0 мм, толщина середины накладки составляет 15,0-24,0 мм. Указанная тормозная накладка имеет окрашенный буртик для контроля износа накладки. Указанные особенные характеристики тормозных накладок, проточенных и сверленных в паре, в совокупности со стальными трубчатыми заклепками и бойками для правильного и пластичного расклепывания заклепки обеспечивают быструю замену изношенных тормозных накладок на тормозных колодках, обеспечивая тем самым безопасность транспортных средств. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ремонтный комплект для тормозных колодок транспортных средств, содержащий фрикционные тормозные накладки, прикрепляемые к тормозным колодкам с помощью стальных трубчатых пустотелых заклепок, которые входят в состав комплекта и со стальными бойками в количестве 2 шт., обеспечивая вместе последующее пластичное и правильное расклепывание стальных заклепок при замене тормозных накладок на тормозных колодках, причем каждая из фрикционных тормозных накладок, входящих в комплект, составлена из двух состыкованных накладок, сверленных и обработанных режущим или шлифовальным инструментом в паре, и при этом накладки представляют собой разнотолщинные обечайки каплевидной (серповидной) формы, при этом толщина одного конца накладки, проточенной в паре, составляет 8-17 мм, другого конца 15-24 мм, второй накладки, состыкованной с первой и образующей вместе с ней тормозную накладку в целом - одного конца 15-24 мм, другого конца этой же накладки 12-20 мм.

2. Ремонтный комплект для тормозных колодок транспортных средств по п.1, отличающийся тем, что накладки, представляющие собой разнотолщинные обечайки каплевидной формы (серповидной формы) дополнительно имеют окрашенный буртик, контролирующий износ накладки, причем высота полосы буртика контроля износа накладки равна высоте от основания накладки до верхней кромки заклепок.