Гидравлические тормоза

Введение

Актуальность работы. Гидравлические системы благодаря своим хорошо известным преимуществам, таким как малый вес и размеры на единицу мощности, плавное управление скоростью исполнительных механизмов, высокая надежность и т. д., широко используются в системах управления современными механизмами. Среди множества проблем управления скоростью движения выходного звена пневматического привода важное место занимают проблемы его позиционирования и торможения. При торможении происходит накопление кинетической энергии в процессе ускорения масс, движущихся в другие циркулирующие или не циркулирующие формы энергии (потенциальные, тепловые). Тормозные устройства и механизмы, используемые для этого, в виде буферов, амортизаторов или просто тормозов, создают дополнительную силу или момент сопротивления, направленный против движения, и выполняют отрицательную работу в секции торможения. В то же время накопленная энергия частично или полностью преобразуется (поглощается или рассеивается), скорость перемещающихся масс по мере приближения к данной точке остановки уменьшается, их динамические нагрузки и удары устраняются, что помогает исключить отскоки и колебания рабочих органов.
Все это создает основания к рассмотрению гидравлического тормоза.
Объект исследования: Гидравлические тормоза.
Предмет исследования: особенности гидравлических тормозов.
Цель работы: рассмотреть гидравлические тормоза.
Для осуществления поставленной цели необходимо решить задачи:
- рассмотреть принцип работы гидравлического тормоза;
- привести обслуживание гидравлического тормоза;
- указать рекомендации по уходу за гидравлическим тормозом.


1. Принцип работы гидравлического тормоза
Принцип дисковых тормозов прост для удобства. К ступице колеса (к примеру, велосипеда), с болтами или с помощью специальных механизмов, крепится тормозной диск. Калипер завинчивается на вилку или раму, которая соединена с вашим тормозным рычагом с помощью гидролинии или тросика (рис.1) [6].


Рис.1. Расположение гидравлического тормоза

При нажатии на ручку, прокладки зажимают диск, и происходит торможение.
Гидравлические тормоза все знают из конструкции автомобиля. На велосипеде принцип тормозов устройства точно такой же, что неудивительно, потому что такие тормоза перешли к нам из автомобиля.
Приведем принципиальную схему дискового гидравлического устройства в (рис.2):

Рис. 2. Принцип работы гидравлических тормозов

Принцип работы заключается в том, что в гидролинии находится под давлением масло или тормозная жидкость. С обоих концов гидролинии располагаются цилиндры. При нажатии на ручку тормоза тормозной цилиндр передает усилие в гидролинию, которое приводит в действие другой цилиндр на другом конце трубки, а это в свою очередь приводит в действие или ободной или дисковый тормоз, смотря, что применяется. Если внутри трубки используется тормозная жидкость надо учесть тот факт, что эта жидкость является ядовитой и к лакокрасочным покрытиям (въедливой). Поэтому эта жидкость может быть заменена маслом.
Поршни в гидравлических тормозах расходятся, когда тормозной рычаг отпущен, а пружины необходимы, чтобы тормозные колодки прижимались к поршням и не втирали тормозной диск, когда он не нужен. На возвратной пружине имеются вариации на подушках. Это может быть либо подпружиненная вставка, либо специальное крепление для подушек на поршне [5]. Это не влияет на работу тормоза.


2. Преимущества и недостатки гидравлического тормоза
Преимущества использования гидравлического тормоза:
Дисковые тормоза имеют несколько больше преимуществ перед тормозами обода. Если колесо изменило форму или погнулось в виде "восьмерки", тогда колодки не будут ударяться об край, и тогда можно легко добраться до службы или до дома. Когда происходит торможение, обод не изнашивается, что сказывается на долговечности. Их не нужно корректировать по мере износа прокладок, или это делается быстро и без ненужных инструментов. Поэтому, дисковые тормоза имеют, намного больше преимуществ, чем другие виды тормозов.
Главный и неоспоримый плюс гидравлики заключается в том, что даже в простейшей версии тормозов обе тормозные колодки зажимают диск с обеих сторон. Калипер центрируется, если тормоза находятся в хорошем состоянии, были обслужены вовремя, а поршни не загрязнены.
При регулировке тормозов, когда нажимается рычаг тормоза, сам калипер зажимает тормозной диск, и поэтому нужно прикрепить калипер к вилке / раме. Выставлять промежутки между прокладками не нужно. Отличная модуляция и предсказуемость. Гидравлика не зависит от загрязнения тросиков и рубашек, поэтому после грязи "после вождения" гидравлика замедляется так же, как раньше. На рычаге тормоза можно прекрасно почувствовать усилие, которое необходимо сделать для блокировки колеса (то есть модуляции).
Основное преимущество, собственно, стимулирует владельцев транспорта с гидравлическими тормозами использовать именно ее, является точность исполнения торможения, ее четкость и быстрота реагирования. При длительном использовании механических тормозов либо стираются тормозные колодки, либо изнашиваются (иногда рвутся) тросики. Использование гидравлических тормозов не имеет таких проблемам. Тут главное не допускать перегибов трубки, в которой находится тормозная жидкость, ну и с поврежденной трубкой можно вообще остаться без тормозов. В остальном гидравлические тормоза находится на высоком уровне и за ней обязательно должно быть будущее.
Так как применение жидкости в тормозах позволяет лучше чувствовать тормоза и заставляет их четче срабатывать, очень часто их используют на мощных велосипедах. К примеру, на велосипедах, предназначенных для фрирайда или триала, для велосипедов, которые используются в экстремальных условиях, где скорость реакции велосипеда на торможение является одним из главных критериев выбора.
Недостатки использования гидравлического тормоза:
Тормозная жидкость стимулирует рост влаги

. Можно использовать тормоза на основе DOT и, возможно, тормоза на минеральной основе - это не имеет значения. В любом случае со временем внутрь проникает влага, что снижает температуру кипения тормозной жидкости.
Бывает, когда гидравлика «закипает». Этот недостаток следует из предыдущего. Чем ниже температура кипения, тем меньше тепла требуется для закипания тормозной жидкости. Если существует длинный спуск, во время которого необходимо постоянно тормозить, то в какой-то момент жидкость в тормозах перегреется и закипит. Как только тормозная жидкость закипит, вместо однородной жидкости в тормозах появится жидкость + газ. И газ, в отличие от жидкости, хорошо сжимается, и когда необходимо нажать на рычаг тормоза, он просто не справляется и торможение не произойдет. Даже, несмотря на то, что это случается редко, стоит подумать об этом.
Трудность в обслуживании. Из-за того, что жидкость собирает влагу, тормоза должны накачиваться. Сделать это самостоятельно, без набора необходимых инструментов, чрезвычайно сложно. Нужен опыт и умение. Если вдруг произошел разрыв / сгибание / прокол гидролинии, то необходимо заказать новую или заказать тормоза для замены.
Хорошая гидравлика стоит больших денег.
К недостаткам следует отнести сложность ремонта. Например, в полевых условиях пробитая гидролиния может стать существенной проблемой, устранить которую будет достаточно сложно. Если это произойдет во время гонки на победителя, есть большая вероятность, что можно остаться последним. Еще некоторые недостатки кроются в том, что существуют сложности в установке багажника, так как гидролиния может стать помехой в этом. Сложности в снятии и одевании колес на вилках — нужно быть очень аккуратным, чтобы случайно не повредить тормозную трубку.
Конечно, есть виды транспорта для катания, где нельзя обойтись без гидравлических тормозов [7], но это уже более профессиональный вид спорта, чем простое катание.


3. Снятие, замена и обслуживание гидравлического тормоза
Чтобы поставить задний тормоз на раму нужно отсоединить гидролинию, потому что гидролинию нужно будет продеть через крепление. Обычно гидролиния просто крепится к раме. Прежде чем работать с гидравлическими дисковыми тормозами, нужно снять колодки, потому, что при работе будет проливаться тормозная жидкость, и можно их испачкать. Прежде чем начинать работу необходимо убедится, что руки чистые. Снимая колодки, уберите диски и колодки подальше от велосипеда и тогда можно отсоединять гидролинию проводить ее через раму снова присоединять и прокачивать систему.
Отсоедините гидравлический шланг от дисков и колодок. Держите их в стороне от рабочей зоны. Когда шланг вынут, возможны загрязнения тормозной жидкостью. Итак, если приблизить теперь конец шланга и рассмотреть его детально можно увидеть кулачок и компресионный фитинг (рис.3). Латунный фитинг служит для того, чтобы при сильном разогреве системы пластиковый шланг не сокращался от жары и не выскакивал из кулачка, то есть кулачок и фитинг одновременно удерживают шланг на месте, когда он нагревается (рис.3).


Рис.3. Элементы для гидравлических тормозов: кулачок и компрессионный латунный фиттинг в купе с гайкой.

Теперь надо отрезать зажим, иначе не потом нельзя продеть шланг через крепления. Для этого есть специальный инструмент — он его быстро срежет и разрез получится ровный и чистый. Такой резак можно купить в магазине, он может пригодиться, если есть потребность работать с тормозами. Если нет такого инструмента, можно очень осторожно использовать лезвие или нож. Срез обязательно должен быть очень ровным и очень чистым. Можно разрезать шланг кусачками, но, к сожалению, кусачки не дадут ровного среза, который позволит надеть кулачок или оливку и вставить компрессионный фиттинг. Если выполняется обрезание шланга кусачками необходимо, потом выровнять поверхность острым ножом или резаком.
Прежде чем продеть гидролинию в крепление нужно убедиться, что ее прокладка подходит для велосипеда. Производители вилок сегодня требуют, чтобы шланг не терся о корону или ногу вилки иначе они аннулируют гарантию. Не оставляйте шланг слишком длинным, чтобы он не задевал корону или иначе он может ее повредить при постоянном трении. Подтяните его аккуратно, но так чтобы руль при максимальных поворотах не порвал шланг. Протяните вдоль рамы в отверстия прямо к креплению, а оттуда наружу к машинке. Теперь можно присоединить машинку к раме.
Теперь надо подрезать шланг, оставляя небольшую петлю. Помните, что шланг вставляется внутрь машинки, поэтому не обрезайте его, слишком, коротко у самого входа в корпус машинки. Нужно прибавить в длинну миллиметров 7-10. Когда подрезали шланг — можно ставить новую оливку и компрессионный фиттинг.
Вначале надеваем гайку, которая их держит, потом зажим. Бывают зажимы направленные, поэтому очень важно читать инструкцию производителя конкретной системы дисковых тормозов. У некоторых зажимов есть фаска. Когда зажим надет, вставляем компрессионный фиттинг. Он должен сидеть плотно и нужно использовать при этом зажимы, чтобы держать шланг, крепко при этом его не повредив... Потом молотоком необходимо вбить фиттинг. Когда фиттинг поставлен и зажим готов поставьте гайку, чуть смазывая зажим и гайку чтобы все встало на место. Завинчивайте ее вручную и, когда думаете что она остановится протолкните шланг до конца в машинку, теперь можно затянуть гайку и опять необходимо не перетянуть, лучше использовать при этом специальный торированный ключ