Dobfékek

Dobfékek A surlódó felület alakja szerint (hengerfelület - sík felület) két fő típus létezik: dobfék és tárcsás, illetve tárcsafék. 

Dobfékek A dobfék a henger belső felületére szorított fékpofával fékez (expanziós fék, első ábra). A külső felületet szorító fékpofa vagy fékszalag üzemi fékként nem jöhet szóba. A tárcsa sík felületét vagy az egész kerületére feszülő tárcsák szorítják (tárcsás fék, második ábra), vagy csak egy rövid szegmensét (tárcsafék, harmadik ábra). A negyedik ábra kombinált megoldást mutat: a tárcsafék üzemi fék, a dobfék rögzítőfék ("kézifék"). 

Dobfékek A dobfékekben a fékdobok nem nagy változatosságot mutatnak. Acélöntéssel készülnek,kívül kisebb-nagyobb bordákkal részben merevítés, részben hűtés céljából. Legfontosabb követelmény, hogy hőre ne vetemedjenek.

A dobfékek részegységei Féktartó lemez A kerékfékszerkezet szerelvényeit, mint például a hidraulikus-, illetve a mechanikus működtető elemeket a fékpofákat az acéllemezből sajtolt féktartó lemezre szerelik. Ezt pedig csavarokkal rögzítik a futóműhöz. A fékezéskor létrejövő reakcióerők ezen keresztül adódik át a futóműre. Az álló féktartó lemez és a forgó fékdob egy bizonyos hézagtól eltekintve zárt szerkezetet alkot. Emiatt a fékszerkezet belső részei védetté válnak a különböző szennyeződésekkel szemben. Ebből a szempontból előnyös, hátrányos viszont ez a konstrukció azért, mert a zárt kivitel miatt kedvezőtlenebb lesz a hűlés, valamint a fékdob belsejében összegyűlő kopadék csökkentheti a fékhatást és zajt is okozhat. A kerékcsapágyból kijutó kenőzsír is nehezen tud távozni, ez pedig tapadási tényező romlást okoz. A szerkezet állapotvizsgálatát és javíthatóságát is körülményesebbé teszi, mert ilyenkor le kell szerelni a fékdobot. Fékdob Belső hengeres súrlódó felületével körülveszi a fékpofákat. A fékdobokat korábban acélöntvényből gyártották, de a súlycsökkentés miatt készült acéllemezből sajtolt tárcsára és öntött kopófelület kombinációjaként is. Egyre gyakrabban alkalmaznak könnyűfém ötvözeteket is a fékdob gyártásához. 

A fékdobokat terhelő igénybevételek A koptató igénybevétel Legjellemzőbb a koptató igénybevétel, mely a súrlódó felületen lép fel. Ezért a fékdob belső átmérőjét rendszeresen ellenőrizni kell. Amikor elérte a gyárilag megadott kopáshatárt ki kell cserélni. Az amerikai előírásoknak megfelelően a fékdob külső részén maradandó felirattal fel kell tüntetni a megengedett kopáshatárt. A kopáshatár elérése után csökken a szilárdság. Maximálisan megengedett belső átmérőt biztonsági okból nem szabad túllépni. Ha a méret lehetővé teszi, a súrlódó felület felszabályozás esztergálással és köszörüléssel történhet a gyárilag megadott méretekre. Ez azonban csak a nagyobb átmérőjű haszonjármű fékdoboknál kifizetődő.

A fékdobokat terhelő igénybevételek Mechanikai igénybevételek Fékezés közben összetett mechanikai igénybevétel terheli a fékdobot. A súrlódó felület szélénél, csavarás, hajlítás, és húzás egyidejűleg fellép. Ha a fékezés nagy sebességről történik a húzó- és a hajlító igénybevételt a fék működtető erőn kívül, a centrifugális erő tovább növeli. A fékdob a rá ható erők hatására csak nagyon keveset deformálódhat, ezért gyakran szilárdságát bordákkal növelik. A fékdobot csavarokkal rögzítik a kerékagyhoz. A kisebb tömegű személygépkocsiknál a kerékagy és a fékdob gyakran egy közös egységet alkot.

A fékdobokat terhelő igénybevételek Hő igénybevétel A kerékfékszerkezet a gépkocsi mozgási energiáját súrlódással hővé alakítja. A fékdob különböző hőmérsékletű részei között belső feszültség alakul ki. A nagy hőmérséklet a szerkezeti anyagoknál szilárdság csökkenést okoz. Előnyös, ha a fékdob jó hővezető képességű anyagból, például alumínium ötvözetből készül. A szilíciumkarbid kopásállóságot biztosít. A hőterhelés miatt a súrlódó felület berepedezhet, alakja torzulhat. A dobfék kedvezőtlen abból a szempontból, hogy hőmérséklet növekedésekor átmérője a hőtágulás miatt nagyobb lesz. A fékpofa felfekvése nem egyenletes, csökken a fékhatás. Ha a görgős fékpadi mérés közben a fékerő ingadozik, a fékdob nem kör alakú, hanem a túlterhelés miatt oválissá vált.

Fékpofák a súrlódó betétekkel A személygépkocsik fékpofái rendszerint hegesztéssel készülnek, acéllemezből kivágással és sajtolással készült részekből. A „T” alakú keresztmetszetük nagy merevséget biztosít. Ezekre gyárilag felragasztják a súrlódó betéteket. A fékpofák súrlódó betétek anyagába fémport, kőzetporokat, töltő- és kenőanyagokat, kevernek össze műgyantával. Ezt megfelelő méretre és alakra sajtolják, utána hőkezelik . A fékbetéttel szemben támasztott követelmények: Súrlódási tényezője ne függjön a hőmérséklet-, a felületi nyomás-, a sebesség változásától. Legyen ellenálló a felületi nyomás, és a hőmérséklet változásának. Legyen kopásálló. Ne keltsen zajt. A kellemetlen csikorgást az okozza, amikor a levált- vagy a környezetből bekerült apró, kemény szemcsék a fékbetét és dob közé kerülnek. Előidézheti az úgynevezett "stick slip" az akadozva csúszás jelensége is. Ilyenkor a csúszó súrlódás egy pillanatra átvált tapadó súrlódásra, majd egy csekély deformáció után ismét csúszás következik, eközben megszűnik a deformáció. A zaj ezen különböző súrlódási jelenségek periodikus ismétlődéséből származik.

A fékpofák rászorítása a fékdobra A fékpofák működtetése különböző módon lehetséges: Mechanikus működtetés: fékkulccsal kis motorkerékpároknál, és haszonjárműveknél emelő karokkal, személygépkocsik rögzítő fék ékes feszítő egységgel, haszonjárműveknél, pneumatikus, hidraulikus és elektromos működtetéssel is lehetséges. Hidraulikus működtetés: A fékező nyomás a munkahenger dugattyúival szorítja rá a fékpofákat a fékdobra. A fékező nyomással arányosan változik a fékerő.

Dobfék

Dobfék

Dobfékek

Dobfékek Szimplex dobfék Felépítése egyszerű, és a rögzítő fék megbízható kivitele miatt jelenleg is használatos kisebb tömegű személygépkocsik hátsó kerekeinél. A kettős működésű munkahenger dugattyúi mindkét fékpofára azonos erőt fejtenek ki. Ennek ellenére fékpofákon eltérő lesz a súrlódó erő. A felfutó fékpofánál a súrlódó erő nyomatéka is a fékdobra szorítja a fékpofát ezért hatásosabb, mint a lefutó. A lefutó fékpofára ható súrlódó erő nyomatéka a működtető erő ellen hat, ezért csökkenti a súrlódó felületre ható szorító erőt. Ennek a dobféknek az előnye az, hogy fékhatása mindkét forgásirányban azonos. A rögzítő fék működtetését végző mechanikus rudazat beépítése egyszerű, ezért elsősorban a hátsó futóműveknél alkalmazzák. Teljesítménye nagy sebességű gépkocsikhoz már nem elegendő.

Dobfékek Duplex dobfék Mindkét fékpofát külön-külön egy darab egyszeres működésű munkahenger szorítja rá a fékdobra. Előre meneti forgásirányban mindkét fékpofa felfutó, melynél kialakul az önerősítés, ezért a szimplex féknél hatásosabb. Hátrameneti forgásirányban a fékhatás lényegesen kisebb, mivel mindkét fékpofa lefutóvá válik. A tárcsafékek széleskörű elterjedése előtt az első kerekeknél alkalmazták.

Dobfékek Duo-duplex dobfék Két darab kettős működésű hidraulikus munkahengerrel működik. Ennek megfelelően mindkét forgásirányban két felfutó fékpofa lesz, ezért fékhatása független a forgásiránytól.

Dobfékek Szervofék A fékpofák nincsenek fixen rögzítve a féktartó lemezhez, hanem mechanikus rudazat kapcsolja egymáshoz. Előre menetben mindkét fékpofa felfutó, melyek egy hüvelyben megvezetett mozgó csapon, ami egyúttal a kézi utánállító is lehet, a kerületi erő adódik át. A dugattyúval kifejtett működtető erőn kívül a második fékpofát ez a járulékos erő is a fékdobra szorítja. Nagyobb a fékerő, mint a szimplex féknél. Hátramenetben a vezetőcsap feje felütközik a hüvelyre, ezért nincs erőátadás, kisebb lesz a fékhatás. A fékpofák rászorító ereje eltérő, ezért a fékbetétek felülete nem egyforma az azonos felületi nyomás és a kopás elérése érdekében.

Duo-szervo dobfék Kettős működésű munkahengert alkalmaznak. A fékpofák közé szerelt, a kerületi erőt közvetítő csap nem támaszkodik fel, így mindkét forgásirányban érvényesül a szervo hatás. Forgásiránytól függetlenül azonos lesz a fékerő. Az erőátadó csapot rendszerint utánállítóként szokták kialakítani. Hátránya, hogy a rásegítő hatás a közvetítő csap súrlódásától függ, amit a karbantartás befolyásol. Rendszeres zsírozás esetén jól működik de, ha elhanyagolják, nagy lesz a fékerő eltérés a jobb és a bal oldal között, ami veszélyes félrehúzáshoz vezethet. A tárcsafékek a szervofékeket kiszorították.

Dobfék Féktartó lap

Dobfék

Dobfék

Előnye Ellenállóképesség és megbízhatóság A burkolatlan utakon és nehéz környezeti körülmények közötti nehéz bevetésekhez való alkalmasság. A széleskörű gépkocsi- és felhasználói paletta variációk átfogó ajánlata. Egyszerű és kedvező árú karbantartás és javítás

Könnyűszerkezetes szimplex dobfék alumínium ötvözetből készült fékdobbal és fék munkahengerrel.

Dobfék

A fékpofák kézi utánállítása A kopás miatt megnövekedett távolságot a fékdob és a fékpofák között hideg féknél kell utánállítani, mert a melegen beállított fékpofák lehűlés után rászorulnak a fékdobra. A beállításnál törekedni kell a legkisebb hézagra a fékdob és a fékpofák között. Rég óta használatos az excenteres utánállító. Ezt a féktartó lemezre szerelik. Ezzel a fékpofa felszerelésekor egyenletes hézagot kell beállítani, amit folyamatosan utána kell állítani. Csavarorsós kézi utánállító beszerelhető a munkahenger dugattyúja és a fékpofa közé. A szervofékeknél a két fékpofa közötti erőátadó csapot alakíthatják ki menetes orsós kézi utánállítóként.

Fékpofák közötti csavarmenetes kézi utánállító

Automatikus utánállítók A dobfék karbantartás igénye kisebb, ha automatikus utánállítót alkalmaznak. A lehetséges változatok: Elhelyezésük szerint Fék munkahengeren kívüli, vagy Munkahengeren belüli Működési módjuk szerint: fokozatos, fokozatmentes. A munkahengeren kívüli változatok működését a szennyeződés befolyásolhatja, a fék munkahengerbe szerelt ilyen szempontból megbízhatóbb.

Fék munkahengeren kívül automatikus utánállítók Súrlódó tárcsás, úgynevezett „Fiat rendszerű” automatikus, fokozatmentes utánállító A féktartó lemezre merőlegesen egy csapot szerelnek fel, erre illeszkedik a fékpofa gerincének ovális furatába szerelt hüvely, mely alátétekkel, súrlódó betétekkel és előfeszített rugóval csatlakozik fékpofához. Amíg a fékpofa és a dob közötti távolság kisebb, mint a csap és a hüvely közötti átmérő különbség, addig a hüvely a fékpofával együtt mozog minden fékezéskor és fékoldáskor. Amikor kopnak a fékpofák, fékezéskor a hüvely felütközik a csapon. A fékpofa az előfeszített rugóval terhelt súrlódó gyűrűk közül kijjebb csúszik. Fékoldáskor azonban a súrlódó erőt a visszahúzó rugó nem képes legyőzni, így a fékpofa közelebb került a fékdobhoz.

Fék munkahengeren kívül automatikus utánállítók

Fék munkahengeren kívül automatikus utánállítók Kilincsműves utánállító A kilincsműves automatikus utánállító kialakítható a rögzítő fék szerkezet rudazatához csatlakozva is. A fékpofákat a visszahúzó rugó állítja alaphelyzetbe. A fékpofával együtt mozdul el az utánállító forgáspontja. Ha nagy a hézag a fékpofa és a fékdob között, az utánállító kilincsnyelve fordít a kilincskeréken. Ha a hézag megfelelő, a nyelv csak a kilincskerék fogárkában mozdul ide-oda. Amikor a kilincskerék elfordul, az utánállító csőből kifelé mozdul a csavar. A kilincsműves szerkezetnél csak apróbb fokozatokban történik az utánállítás.

Fék munkahengeren kívül automatikus utánállítók

A rögzítő fék mechanikus működtetése A rögzítő fék a hidraulikus rendszertől függetlenül mechanikusan működik. Olyan feszítő rudazatot alkalmaznak, mely a fékpofákat szétfeszíti, de az nem hat vissza a hidraulikus működtetésre. A szimplex dobfék mechanikus rögzítő fék működtető karját a kerék középpontja felé elmozdítva a fékpofák a dobnak feszülnek, miközben a hidraulikus rendszer munkahengerének dugattyúi a mögéjük beszerelt rugó segítségével követik a pofák mozgását.

Köszönöm a figyelmet