Klotspidur

Piduriklotsid on autotööstuses ja muudes rakendustes kasutatavate ketaspidurite osa. Piduriklotsid koosnevad terasest tugiplaatidest, millele kinnitatud hõõrdematerjal on suunatud piduri ketta poole.

Näidis: Piduriklotsid autotööstuses

Funktsioon

Piduriklotsid muudavad sõiduki kineetilise energia hõõrdumise teel soojusenergiaks. Piduris on kaks piduriklotsi, mille hõõrdepinnad on ketta poole. Kui pidurit rakendada, surub pidurisadul kaks klotsi kokku pöörlevale rootorile, et sõidukit aeglustada ja peatada. Piduriklots kuumeneb kokkupuutel kettaga, ning kannab väikeses koguses hõõrdematerjali kettale. Piduriklots ja ketas (mõlemal on nüüd hõõrdematerjal) "kleepuvad" üksteise külge, tekitades hõõrdumist, mis sõiduki peatab. Kõrget ohutust silmas pidades peavad piduriklotsid täitma 3 tingimust:

• Konstantne hõõrdeväärtus;
• suur mehaaniline tugevus;
• temperatuuri taluvus.

Uued piduriklotsid nõuavad teatud "sissesõiduperioodi" enne kui nad suudavad saavutada oma täieliku pidurdusjõu. Selle faasi ajal kohandub padja pind ketaste/trumlite pindadega. Alles pärast seda perioodi luuakse hõõrdepaaride (piduriklots/-ketas, piduriklots/-trummel) vahel optimaalne ühendus, nii et pidurdamisel on võimalik saavutada maksimaalne aeglustumine.

Piduriklotside tüübid

Varem on piduriklotside tootmisel kasutatud hõõrdematerjalina asbesti. Selle head omadused on neelata ja hajutada soojust. Probleemiks oli, et kui pidurid kulusid, siis nad tekitasid palju metallpuru, mis on ohtlik organismi kopsudele. Lisaks jätsid nad pidurdamisega teele palju tolmu. Praegusel ajal toodetakse piduri detaile ohutumatest orgaanilistest materjalidest.

Orgaanilised

Piduriklotsid on valmistatud looduslikest, nagu klaas ja kumm, mis taluvad kõrgeid temperatuure. Orgaaniliste piduriklotside, sealhulgas Kevlari piduriklotside eeliseks on see, et need on valmistatud materjalidest, mis ei saasta kulumisel ja neid on ka lihtsam ära visata. Lisaks on nad toodetud pehmest materjalist, mistõttu tekitavad vähem müra. Nende negatiivne külg on see, et nad kuluvad kiiremini ja selle käigus tekitavad rohkem tolmu kui muud tüüpi klotsid.

Keraamilised

Piduriklotsid pakuvad suurepärast pidurdustõhusust ja on väga kerged. Nad on valmistatud keraamilistest kiududest, täitematerjalist ja sideainetest. Kuna nad on keraamilised, hajutavad piduriosad hästi soojust. Lisaks ei lagune piduri detailid eriti korduval kasutamisel, mis tähendab et nad toodavad vähem tolmu. Kuna piduri detailid on väga kallid, toodetakse neid ainult teatud masinatele.

Poolmetallist

Poolmetallist piduriklotsid sisaldavad vähemalt 65% metalli. Ülejäänud 35% on segu grafiidist ja anorgaanilistest ainetest. Seda tüüpi piduriklotside eeliseks on võime efektiivselt kuumust taluda, puuduseks aga on liigne kõvadus, mis viib piduriketta enneaegse kulumiseni.

Ajalugu

Piduriklotside leiutajaks on Herbert Frood. 1901. aastal sai ta Inglismaalt piduriklotside patendi. Sel ajal kasutati piduriklotside hõõrdematerjalina vaiguga täidetud puuvillast riiet, kaamelikarva, nahka ja isegi puitu. Tehnoloogia arenedes kasvasid ka sõidukite kiirused.

1902. aastal katsetas Ransom E. Olds uut pidurisüsteemi, mis kujutas endast üht painduvat terasriba, mis oli mähitud ümber tagasilla trumli. Pidurite rakendamisel tõmbus teraslint ümber trumli kokku, et sõiduk peatada.

Oldsi süsteem (lõpuks Oldsmobile) oli palju parem kui treeneri rehvipidur, mis kasutas pidurite rakendamiseks pikka hooba. Vagunite rehvipidur kahjustas tolle ajastu täiskummist rehve, kuid oli populaarne hobuvankritel ja varajastel autodel.

1905. aastal lõi Frood ettevõtte Herbert Frood Company, mis on spetsialiseerunud piduritele ja hõõrdematerjalidele. Inglismaal kasutati tarbesõidukites, veoautodes ja bussides ettevõtte tooteid alates 1907. aastast. Esimese maailmasõja ajal võtsid sõjaväelased hõõrdematerjali kasutusele tankides, veoautodes ja muudes sõidukites.