Klocki hamulcoweto materiał cierny zamocowany na bębnie lub tarczy hamulcowej obracającej się wraz z kołem, w którym okładzina cierna i klocek okładziny ciernej poddawane są działaniu ciśnienia zewnętrznego w celu wytworzenia tarcia w celu osiągnięcia celu opóźnienia pojazdu.
Blok cierny to materiał cierny, który jest popychany przez tłok zaciskowy i ściskany natarcza hamulcowa, ze względu na efekt tarcia, klocek cierny będzie zużywał się stopniowo, ogólnie rzecz biorąc, im niższy koszt, tym szybciej zużywają się klocki hamulcowe.Blok cierny jest podzielony na dwie części: materiał cierny i płytę podstawy.Po zużyciu materiału ciernego płyta podstawowa będzie miała bezpośredni kontakt z tarczą hamulcową, co ostatecznie spowoduje utratę efektu hamowania i uszkodzenie tarczy hamulcowej, a koszt naprawy tarczy hamulcowej jest bardzo kosztowny.
Ogólnie rzecz biorąc, podstawowe wymagania dotyczące klocków hamulcowych to przede wszystkim odporność na zużycie, duży współczynnik tarcia i doskonałe właściwości termoizolacyjne.
Według różnych metod hamowania klocki hamulcowe można podzielić na: klocki hamulcowe bębnowe i klocki hamulcowe tarczowe, w zależności od różnych materiałów klocki hamulcowe można ogólnie podzielić na typu azbestowego, typu półmetalicznego, typu NAO (tj. materiału organicznego niezawierającego azbestu) typu) klocki hamulcowe i pozostałe trzy.
Wraz z szybkim rozwojem nowoczesnych technologii, podobnie jak inne elementy układu hamulcowego, same klocki hamulcowe w ostatnich latach ewoluują i zmieniają się.
W tradycyjnym procesie produkcyjnym materiał cierny stosowany w klockach hamulcowych jest mieszaniną różnych klejów lub dodatków, do których dodaje się włókna w celu poprawy ich wytrzymałości i działania wzmacniającego.Producenci klocków hamulcowych zwykle milczą, jeśli chodzi o ogłaszanie zastosowanych materiałów, zwłaszcza nowych receptur.Końcowy efekt hamowania klocków hamulcowych, odporność na zużycie, odporność na temperaturę i inne właściwości będą zależeć od względnych proporcji poszczególnych elementów.Poniżej znajduje się krótkie omówienie kilku różnych materiałów klocków hamulcowych.
Klocki hamulcowe typu azbestowego
Od samego początku azbest był stosowany jako materiał wzmacniający klocki hamulcowe.Włókna azbestu charakteryzują się dużą wytrzymałością i odpornością na wysoką temperaturę, dzięki czemu mogą spełniać wymagania klocków hamulcowych oraz tarcz i okładzin sprzęgła.Włókna mają wysoką wytrzymałość na rozciąganie, nawet dorównującą wytrzymałości stali wysokiej jakości i wytrzymują temperatury do 316°C.Co ważniejsze, azbest jest stosunkowo niedrogi i wydobywany z rudy amfiboli, która występuje w dużych ilościach w wielu krajach.
Medycznie udowodniono, że azbest jest substancją rakotwórczą.Jego igłowe włókna mogą z łatwością przedostać się do płuc i tam pozostać, powodując podrażnienie i ostatecznie prowadząc do raka płuc, jednak okres utajony tej choroby może trwać nawet 15–30 lat, dlatego ludzie często nie zdają sobie sprawy ze szkód wyrządzonych przez azbest.
Dopóki włókna azbestu są przymocowane przez sam materiał cierny, nie powodują zagrożenia dla zdrowia pracowników, ale uwolnienie włókien azbestu wraz z tarciem hamulcowym i utworzeniem pyłu hamulcowego może wywołać szereg skutków zdrowotnych.
Według testów przeprowadzonych przez Amerykańskie Stowarzyszenie Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (OSHA), przy każdym rutynowym teście tarcia, klocki hamulcowe wytwarzają miliony włókien azbestowych emitowanych do powietrza, a włókna te są znacznie mniejsze od ludzkiego włosa, czego nie widać gołym okiem, dlatego oddech może wchłonąć tysiące włókien azbestu, a ludzie nie są tego świadomi.Podobnie, jeśli bęben hamulcowy lub części hamulca w kurzu hamulcowym wydmuchanym wężem pneumatycznym, mogą również przedostać się do powietrza niezliczona ilość włókien azbestu, a pył ten nie tylko wpłynie na zdrowie mechanika, ale także spowoduje uszczerbek na zdrowiu pozostałych obecnych tam pracowników.Nawet niektóre niezwykle proste operacje, takie jak uderzenie młotkiem w bęben hamulcowy w celu jego poluzowania i wypuszczenia wewnętrznego pyłu hamulcowego, mogą również spowodować unoszenie się w powietrzu dużej ilości włókien azbestu.Jeszcze bardziej niepokojące jest to, że gdy włókna unoszą się w powietrzu, utrzymują się przez wiele godzin, a następnie przyklejają się do odzieży, stołów, narzędzi i każdej innej powierzchni, jaką możesz wymyślić.Za każdym razem, gdy napotkają mieszanie (takie jak czyszczenie, chodzenie, używanie narzędzi pneumatycznych do generowania przepływu powietrza), ponownie unoszą się w powietrze.Często materiał ten przedostający się do środowiska pracy pozostaje tam przez miesiące, a nawet lata, powodując potencjalne skutki zdrowotne u osób tam pracujących, a nawet klientów.
Amerykańskie Stowarzyszenie Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (OSHA) stwierdza również, że praca jest bezpieczna tylko w środowisku zawierającym nie więcej niż 0,2 włókien azbestu na metr kwadratowy oraz że należy minimalizować ilość pyłu azbestowego powstającego podczas rutynowych napraw hamulców i pracować które mogłyby spowodować wydzielanie się kurzu (np. stukanie w klocki hamulcowe itp.), należy w miarę możliwości unikać.
Oprócz aspektu zagrożenia dla zdrowia istnieje jeszcze inny ważny problem związany z klockami hamulcowymi na bazie azbestu.Ponieważ azbest jest adiabatyczny, jego przewodność cieplna jest szczególnie słaba, a wielokrotne używanie hamulca zwykle powoduje gromadzenie się ciepła w klocku hamulcowym.Jeśli klocki hamulcowe osiągną określony poziom ciepła, hamulce ulegną awarii.
Kiedy producenci pojazdów i dostawcy materiałów hamulcowych postanowili opracować nowe, bezpieczniejsze alternatywy dla azbestu, niemal jednocześnie powstały nowe materiały cierne.Są to mieszanki „półmetaliczne” i klocki hamulcowe niezawierające azbestu organicznego (NAO) omówione poniżej.
„Półmetaliczne” hybrydowe klocki hamulcowe
Klocki hamulcowe z mieszanką „semi-met” składają się głównie z grubej wełny stalowej jako włókna wzmacniającego i ważnej mieszanki.Na podstawie wyglądu (drobne włókna i cząstki) łatwo jest odróżnić klocki hamulcowe typu azbestowego od klocków hamulcowych niezawierających azbestu organicznego (NAO), mają one także charakter magnetyczny.
Wysoka wytrzymałość i przewodność cieplna włókniny stalowej sprawia, że „półmetaliczne” klocki hamulcowe z domieszką mają inną charakterystykę hamowania niż tradycyjne klocki azbestowe.Wysoka zawartość metalu zmienia również właściwości cierne klocka hamulcowego, co zwykle oznacza, że klocek hamulcowy „półmetaliczny” wymaga wyższego ciśnienia hamowania, aby osiągnąć ten sam efekt hamowania.Wysoka zawartość metalu, szczególnie w niskich temperaturach, oznacza również, że klocki powodują większe zużycie powierzchni tarcz lub bębnów, a także wytwarzają większy hałas.
Główną zaletą klocków hamulcowych „półmetalowych” jest ich zdolność do kontroli temperatury i wyższa temperatura hamowania w porównaniu ze słabą wydajnością wymiany ciepła w przypadku klocków azbestowych oraz słabą zdolnością chłodzenia tarcz i bębnów hamulcowych.Ciepło przekazywane jest do zacisku i jego elementów.Oczywiście, jeśli ciepło to nie zostanie właściwie zagospodarowane, może również powodować problemy.Temperatura płynu hamulcowego wzrośnie po podgrzaniu, a jeśli osiągnie określony poziom, spowoduje to skurczenie się hamulca i wrzenie płynu hamulcowego.Ciepło to oddziałuje także na zacisk, uszczelkę tłoka i sprężynę powrotną, co przyspiesza starzenie się tych elementów, co jest powodem konieczności ponownego montażu zacisku i wymiany części metalowych podczas naprawy hamulca.
Organiczne materiały hamulcowe nie zawierające azbestu (NAO)
Organiczne materiały hamulcowe niezawierające azbestu wykorzystują głównie włókno szklane, aromatyczne włókno policoolowe lub inne włókna (węglowe, ceramiczne itp.) jako materiały wzmacniające, których działanie zależy głównie od rodzaju włókna i innych dodanych mieszanin.
Organiczne materiały hamulcowe niezawierające azbestu opracowano głównie jako alternatywę dla kryształów azbestu w bębnach hamulcowych lub szczękach hamulcowych, ale ostatnio testuje się je również jako zamiennik przednich klocków hamulcowych.Pod względem wydajności klocki hamulcowe typu NAO są bliższe klockom azbestowym niż klockom półmetalicznym.Nie ma takiej samej dobrej przewodności cieplnej i dobrej kontroli w wysokich temperaturach jak podkładki półmetaliczne.
Jak nowy surowiec NAO wypada na tle azbestowych klocków hamulcowych?Typowe materiały cierne na bazie azbestu zawierają od pięciu do siedmiu mieszanek podstawowych, które obejmują włókna azbestowe do wzmocnienia, różne materiały dodatkowe i spoiwa, takie jak olej lniany, żywice, środki budzące dźwięk benzenu i żywice.Dla porównania, materiały cierne NAO zawierają około siedemnaście różnych mieszanek typu stick, ponieważ usunięcie azbestu nie jest tym samym, co zwykłe zastąpienie go substytutem, ale raczej wymaga dużej mieszanki, aby zapewnić skuteczność hamowania równą lub przekraczającą skuteczność hamowania azbestowych klocków ciernych.
Czas publikacji: 23 marca 2022 r