Hamulce bębnowe: jak działają i jakie są ich zalety?
Dziś przyjrzymy się hamulcom bębnowym i podkreślimy ich zalety, ale wspomnimy też o ich wadach i przyjrzymy się bliżej temu, jak działają. W przypadku hamulca bębnowego siła hamowania działa na wewnętrzną powierzchnię korpusu (bęben hamulcowy), która jest trwale połączona z piastą koła.
Podczas hamowania szczęki hamulcowe dociskane są szczękami do wewnętrznej powierzchni bębna, gdzie powstaje tarcie, a tym samym siła hamowania.
Treść
Szczęki można ściskać na dwa sposoby:
- Hydraulicznie — za pomocą wałka rozrzucającego = hamulec roboczy
- Mechanicznie — za pomocą dźwigni rozrzucającej = hamulec postojowy
Hamulce bębnowe i ich budowa:
Hamulce bębnowe składają się z kilku elementów, a mianowicie:
- Bęben hamulcowy
- Tarcza hamulca
- Szczęki hamulcowe
- Urządzenie rozprężne
1. Bęben hamulcowy
Wykonany jest z żeliwa, staliwa lub stopu metali lekkich lub innych metali stałych, które są odporne na zużycie, ale także odprowadzają ciepło wytwarzane podczas hamowania.
Powierzchnia hamulca bębna musi być precyzyjnie obrobiona, aby zapewnić jak najlepszy kontakt ze szczękami hamulcowymi. Bęben hamulcowy mocowany jest do koła pojazdu za pomocą śrub. Koło i bęben hamulcowy obracają się razem.
Bęben hamulcowy musi mieć:
- wysoka odporność na ścieranie
- niezmienność kształtu, wymiarów
- wysoka przewodność cieplna
2. Tarcza hamulcowa
Tarcza hamulcowa tworzy chwyt szczęk hamulcowych i innych części hamulca, który wytwarza siłę nacisku (siłę hamowania) działającą na bęben hamulcowy. Tarcza hamulca jest mocno przymocowana do osi pojazdu i nie obraca się.
3. Szczęki hamulcowe
Wykonane są z blachy stalowej i mają kształt półksiężyca, na który naklejona jest okładzina hamulca. Okładziny hamulcowe to materiał kompozytowy wykonany z trocin różnych metali i spoiw. Szczęki hamulcowe są dociskane do wewnętrznej powierzchni bębna hamulcowego za pomocą elementu dystansowego.
Tarcie między szczękami hamulcowymi a bębnem hamulcowym wytwarza siłę hamowania. Jak wspomniałem powyżej szczęki można dociskać na dwa sposoby, za pomocą hydraulicznego cylindra hamulcowego (hamulec roboczy) lub mechanicznie za pomocą dźwigni rozpieracza (hamulec postojowy).
4. Urządzenie rozsiewające
W zależności od konstrukcji hamulca urządzeniem rozrzucającym może być jedna lub dwie rolki rozrzucające. Walec rozprowadzający może mieć jeden lub dwa tłoki. Po wciśnięciu pedału hamulca ciśnienie płynu hamulcowego przekazywane jest na tłok, który wysuwa się i tym samym dociska szczękę hamulcową do bębna.
Zalety hamulców bębnowych:
- dłuższa żywotność okładziny hamulcowej w porównaniu do hamulca tarczowego – łatwiejsze podłączenie do hamulca ręcznego
- mechanizm hamulca znajduje się wewnątrz bębna i dzięki temu jest chroniony przed zanieczyszczeniami z otoczenia
Wady hamulców bębnowych:
- pod obciążeniem i przy dłuższym hamowaniu skuteczność hamowania maleje
- przy przegrzaniu może dojść do deformacji bębna hamulcowego
- słabsza skuteczność hamowania w porównaniu do hamulców tarczowych
Obecnie hamulce bębnowe stosowane są głównie w maszynach roboczych ze względu na ich odporność na zabrudzenia (spadek ich stosowania w samochodach, zastępują je hamulce tarczowe, ale niektóre małe auta miejskie nadal wyposażone są w hamulce bębnowe, choć tylko na tylną oś)