Brzdové bubny nákladních vozidel: opotřebení, trhliny a výměna

Brzdový buben nákladního vozidla je těžký litinový prstenec šroubovaný k náboji kola, který poskytuje čelistem třecí plochu, o niž se opírají. U vzduchového brzdového systému jsou čelisti vysunovány S-vačkou a tlačí se ven proti vnitřní straně bubnu, takže bubny se opotřebovávají zevnitř ven a jejich průměr se postupně zvětšuje. Buben vyměňujte, jakmile dosáhne vyraženého maximálního průměru, praskne skrz nebo se přehřeje natolik, že vzniknou tvrdé skvrny — ne jednoduše proto, že má nějaké rýhy.

Zbytek této stránky se týká rozlišení mezi bubnem, který lze dál používat, který lze obrobit, a takovým, který patří do šrotu. Toto posouzení je bezpečnostní záležitostí: buben, který přerostl svou mez nebo je prasklý skrz, může při prudkém zabrzdění selhat, chytat nebo vynechávat.

Jak se brzdové bubny nákladních vozidel opotřebovávají

Bubny fungují v drsném prostředí. Každé zabrzdění mění kinetickou energii na teplo a třecí plocha toto teplo přijímá přímo. Za desítky tisíc kilometrů se vnitřní průměr zvětšuje, povrch se ohlazuje nebo rýhuje a kov unavuje opakovaným zahříváním a chlazením. Protože se čelisti rozpínají směrem ven proti vnitřní stěně, opotřebovaný buben je vždy větší buben, nikdy menší.

Běžné vzorce opotřebení, které najdete při kontrole s demontovaným kolem:

• Rýhování: soustředné rýhy vyryté nečistotami, nýty nebo opotřebovanými obložením. Mírné rýhování je normální; hluboké rýhy, do kterých se zachytí nehet, znamenají, že povrch je příliš opotřebený.
• Tepelné praskliny: jemná síť mělkých povrchových trhlin z opakovaného tepelného cyklování. Mělké praskliny jsou přijatelné a lze je často odstranit obrobením; trhliny, které dosahují k okraji, přijatelné nejsou.
• Rozevření (bell-mouthing): otevřený (vnější) okraj bubnu se opotřebuje více než uzavřený okraj, takže vývrt získá kónický tvar. To ničí kontakt čelistí a způsobuje nerovnoměrné, slábnoucí brzdění.
• Tvrdé skvrny (tepelné skvrny): namodralé, sklovité plochy, kde se litina zahřála natolik, že se změnila její struktura. Jsou tvrdší než okolní kov, způsobují pulzování a obvykle je nelze trvale odstranit obrobením.
• Modré zabarvení: známka toho, že buben byl vážně přehřátý, což oslabuje odlitek, i když ještě vypadá neporušeně.

Maximální průměr: číslo, na kterém záleží

Každý brzdový buben nákladního vozidla má maximální průměr — nazývaný také mez vyřazení nebo mez opotřebení — vylitý nebo vyražený na povrchu. Obvyklá praxe je jmenovitý vývrt (například 419 mm) s mezí pro obrábění a poblíž vyraženou mezí vyřazení, často jmenovitá hodnota plus přibližně 2,3-3 mm. Jakmile naměřené opotřebení dosáhne meze vyřazení, buben je vyřazen, i když ještě vypadá použitelně.

Měřte vývrt bubnovým mikrometrem nebo vnitřní kalibrací na několika místech, protože rozevřený nebo neokrouhlý buben ukazuje jiné hodnoty podle toho, kde měříte. Použijte největší naměřenou hodnotu. Pokud toto číslo dosáhne meze vyřazení nebo ji překročí, je buben vyřazen. Nikdy neobrábějte buben až na hranici meze vyřazení — to nezanechá žádnou rezervu opotřebení a buben se téměř okamžitě opět dostane za limit.

Trhliny: které znamenají vyřazení

Ne všechny trhliny jsou stejné a v tomto se technici nejčastěji spletou.

• Tepelné praskliny — jemné, mělké povrchové praskliny rozšířené po celé třecí ploše — jsou obvykle v mezích tolerovatelné a lze je obrobit, pokud je buben jinak v rozměru.
• Průchozí trhliny — jakákoli trhlina, která vede od třecí plochy k okraji, přes oblast šroubového kruhu nebo skrz celou stěnu — buben okamžitě vyřazují. Oprava neexistuje.
• Radiální trhliny u otevřeného okraje, které se rozšiřují na více než krátkou vzdálenost směrem k uzavřené ploše, jsou důvodem k výměně.

Pokud trhlinou vidíte skrz, ucítíte přes ni schůdek, nebo trhlina dosahuje k okraji či montážnímu otvoru, buben je vyřazen. Prasklý buben může selhat při panickém zabrzdění.

Teplo, ohlazení a zeslabení brzd (fading)

Zeslabení brzd u nákladního vozidla je tepelný problém. Na dlouhém klesání pohltí bubny a čelisti více tepla, než dokážou odvést, třecí materiál se ohladí a brzdný výkon klesá, i když řidič šlape na pedál silněji. Vzduchové brzdy neslábnou vlivem varu kapaliny jako hydraulický systém osobního vozidla — v provozní brzdě žádná kapalina není — ale rozhraní buben-čelist při přehřátí přesto slábne.

Správnou obranou je motorová brzda a správně zvolený rychlostní stupeň při klesání, aby zátěž nesla motorová brzda místo provozních brzd. Buben, který byl opakovaně přepálen, vykazuje výše popsané modré zabarvení a tvrdé skvrny, a jakmile se objeví, buben se už neuzdraví — teplo trvale změnilo kov. To je výměna, ne úloha pro obrábění.

Hmotnost a proč se bubny vyměňují po párech

Standardní litinový brzdový buben o průměru 419 mm obvykle váží zhruba 45 až 59 kg, v závislosti na velikosti a tloušťce stěny. Právě tato hmotnost umožňuje bubnu pohlcovat teplo, ale zároveň znamená, že buben opotřebený do tenka ztratil část tepelné kapacity spolu s pevností.

Protože brzdění musí být vyvážené na obě strany, bubny vyměňujte v odpovídajících párech napříč nápravou a zároveň obnovte čelisti a obložení, aby se nový buben zajel proti čerstvému třecímu materiálu. Kombinace nového bubnu s opotřebenými čelistmi — nebo nového bubnu na jednom kole a opotřebeného na druhém — způsobuje tažení do strany, nerovnoměrné opotřebení a nekonzistentní brzdění.

Kdy vyměnit brzdový buben nákladního vozidla

Sundejte buben a vyřaďte jej, pokud platí kterékoli z následujícího:

1. Naměřený průměr vývrtu dosahuje nebo překračuje vylitou maximální mez (mez vyřazení).
2. Jakákoli trhlina dosahuje okraje, montážního otvoru nebo prochází skrz stěnu.
3. Jsou přítomné modré tvrdé skvrny nebo silné tepelné zabarvení.
4. Rýhování je hlubší, než lze srovnat obrobením a přitom zůstat pod mezí pro obrábění.
5. Buben je rozevřený (kónický) nebo neokrouhlý nad rámec tolerance, což způsobuje pulzování nebo zeslabení.

Výměna je součástí širší práce na základní brzdě. Opotřebený buben zřídka přichází sám — zkontrolujte brzdovou komoru, chod seřizovače vůle, pouzdra S-vačky a vratné pružiny, dokud jste u toho, protože zadrhávající se nebo přezdvihující se brzda je často to, co buben přehřálo. Po zpětné montáži dotáhněte matice kol na předepsaný moment a po prvních zatížených kilometrech je dotáhněte znovu.

Soustružit, nebo vyměnit?

Obrábění (soustružení) bubnu srovná povrch a odstraní mírné rýhy nebo tepelné praskliny, ale má smysl jen tehdy, pokud výsledný průměr zůstane s dostatečnou rezervou pod mezí pro obrábění. Vzhledem k nízké ceně řady bubnů oproti dílenskému času, a k faktu, že obrábění odebírá kov pohlcující teplo, řada vozových parků raději vyměňuje, než soustruží. Pokud je buben blízko meze opotřebení, výměna je bezpečnější ekonomickou volbou.