ترمزهای مکانیکی در a محور مستقیم با ترمز مکانیکی با استفاده از یک اصل ساده کار می کنند: آنها اصطکاک را برای متوقف کردن یا کاهش سرعت چرخش چرخ های خودرو اعمال می کنند. این سیستم ترمز که به دلیل سادگی و مقرون به صرفه بودن مورد علاقه است، به ویژه برای خودروهای کم سرعت و کوچک مناسب است.
اجزای ترمزهای مکانیکی در یک محور مستقیم
درام یا دیسک ترمز:
درام ترمز: در این سیستم یک درام متصل به چرخ همراه با آن می چرخد. کفشک‌های ترمز داخل درام به بیرون فشار داده می‌شوند تا با سطح داخلی درام تماس پیدا کنند و اصطکاک ایجاد کنند.
ترمزهای دیسکی: در این سیستم یک دیسک (روتور) متصل به چرخ می چرخد. لنت های ترمز در دو طرف دیسک به هم چسبیده و روی دیسک می چسبند تا اصطکاک ایجاد کنند.
کفش یا لنت ترمز:
کفشک ترمز (در ترمزهای درام) یا لنت (در ترمزهای دیسکی) اجزایی هستند که در برابر درام یا دیسک اصطکاک ایجاد می کنند. آنها معمولاً از موادی با اصطکاک بالا ساخته می شوند تا به طور موثر سرعت خودرو را کاهش دهند یا متوقف کنند.
اتصال مکانیکی:
این شامل یک سری اهرم، کابل و میله است که نیرو را از پدال ترمز به کفشک یا لنت ترمز منتقل می کند.
چشمه های برگشتی:
این فنرها تضمین می‌کنند که کفش‌ها یا لنت‌های ترمز هنگام رها شدن پدال ترمز از درام یا دیسک دور می‌شوند و از اصطکاک مداوم جلوگیری می‌کنند و به چرخ‌ها اجازه می‌دهند دوباره آزادانه بچرخند.
اصل کار
فعال کردن پدال ترمز:
هنگامی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، یک سیستم اتصال مکانیکی فعال می شود. این سیستم از اهرم ها و کابل ها برای انتقال نیرو از پدال به اجزای ترمز در چرخ ها استفاده می کند.
انتقال نیرو:
اتصال مکانیکی نیروی اعمال شده توسط پای راننده بر روی پدال ترمز را تقویت می کند. سپس این نیروی تقویت شده از طریق کابل ها یا میله ها به کفشک یا لنت ترمز منتقل می شود.
تولید اصطکاک:
در سیستم ترمز درام، کفشک های ترمز به وسیله اتصال به بیرون رانده می شوند تا با سطح داخلی درام ترمز تماس پیدا کنند. در سیستم ترمز دیسکی، لنت های ترمز در کناره های دیسک چرخان فشرده می شوند.
تماس بین کفشک/لنت ترمز و درام/دیسک باعث ایجاد اصطکاک می شود که انرژی جنبشی چرخ در حال چرخش را به گرما تبدیل می کند و چرخش چرخ را کند یا متوقف می کند.
توقف چرخ:
اصطکاک بین کفشک/لنت ترمز و درام/دیسک به طور موثری باعث کاهش سرعت چرخ و در نتیجه خودرو می شود. هر چه نیروی اعمال شده به پدال ترمز بیشتر باشد، اصطکاک بیشتری ایجاد می شود و در نتیجه ترمزگیری قوی تر می شود.
رها کردن ترمزها:
هنگامی که راننده پدال ترمز را رها می کند، فنرهای برگشتی کفش ها یا لنت های ترمز را از درام یا دیسک دور می کنند. این اصطکاک را متوقف می کند و به چرخ ها اجازه می دهد دوباره آزادانه بچرخند و حرکت خودرو از سر گرفته شود.
مزایای ترمزهای مکانیکی
سادگی و قابلیت اطمینان: ماهیت کاملاً مکانیکی این ترمزها آنها را ساده و قابل اعتماد می کند. هیچ سیال هیدرولیکی یا سیستم های الکترونیکی پیچیده ای در آن دخیل نیستند، که احتمال خرابی را کاهش می دهد و تعمیر و نگهداری را ساده می کند.
مقرون به صرفه بودن: تولید و نگهداری سیستم‌های ترمز مکانیکی نسبت به سیستم‌های ترمز هیدرولیک یا الکترونیکی معمولاً ارزان‌تر است. طراحی ساده آنها منجر به هزینه های تولید کمتر و تعمیرات آسان تر و کم هزینه تر می شود.
بهره وری انرژی: ترمزهای مکانیکی انرژی خارجی را برای عملکرد مصرف نمی کنند و آنها را از نظر انرژی کارآمد می کند. آنها صرفاً بر اساس اصول مکانیکی و بدون نیاز به نیروی الکتریکی یا فشار هیدرولیک کار می کنند.
محدودیت های ترمزهای مکانیکی
عملکرد محدود برای استفاده با سرعت بالا یا سنگین: ترمزهای مکانیکی در حالی که برای کاربردهای با سرعت کم و کارهای سبک موثر هستند، ممکن است قدرت توقف کافی را برای وسایل نقلیه پرسرعت یا سنگین فراهم نکنند. این محدودیت از ناتوانی آنها در ایجاد و حفظ سطوح بالای اصطکاک لازم برای ترمز موثر در چنین شرایطی ناشی می شود.
اتلاف گرما: در طول ترمزهای طولانی یا شدید، ترمزهای مکانیکی می توانند گرمای قابل توجهی تولید کنند. اگر به درستی مدیریت نشود، این گرما می تواند منجر به محو شدن ترمز شود و کارایی سیستم ترمز را کاهش دهد. سیستم‌های ترمز پیشرفته اغلب مکانیسم‌هایی را برای دفع بهتر گرما ترکیب می‌کنند و در نتیجه عملکرد را در استفاده‌های سنگین حفظ می‌کنند.
برنامه های کاربردی
ترمزهای مکانیکی برای موارد زیر مناسب هستند:
دوچرخه، گاری های کوچک و تعدادی موتور سیکلت.
ماشین آلات کشاورزی و تجهیزات صنعتی خاص که با سرعت کم کار می کنند.
خودروهای کلاسیک و قدیمی که در آنها سیستم های مکانیکی اصلی برای اصالت حفظ شده است.3
