علم التوقف

الوظيفة الأساسية والزوجين الاحتكاك

تعمل منصات الفرامل كجزء من "زوجين الاحتكاك" مع قرص الفرامل (الدوار). عندما يفرض الضغط الهيدروليكي (من الضغط على دواسة الفرامل) الوسادة ضد دوار الغزل ، يتم إنشاء الاحتكاك. يخلق هذا الاحتكاك حرارة هائلة (تصل إلى 700 درجة /1300 درجة فهرنهايت في الظروف الشديدة) وتبطيد العجلة في وقت واحد. يجب أن تحافظ مادة اللوحة على معامل الاحتكاك المستقر ويمكن التنبؤ به (μ) عبر نطاق درجة حرارة واسعة أثناء مقاومة التآكل ، والتلاشي (فقدان الاحتكاك عند درجة حرارة عالية) ، وإتلاف الدوار.

تشريح لوحة الفرامل

1. مادة الاحتكاك: نهاية العمل. مزيج مركب معقد مرتبط بلوحة الدعم.

2. لوحة الدعم: لوحة فولاذية توفر السلامة الهيكلية ونقاط التثبيت وتبديد الحرارة. غالبًا ما يتم طلاءها لمنع التآكل.

3. الحشوات: طبقات اختيارية لمكافحة الاهتزاز ، ومكافحة الضوضاء بين مادة الوسادة ولوحة الدعم أو متصل بظهر اللوحة.

4. ارتداء المستشعر: مستشعر كهربائي يؤدي إلى ظهور ضوء تحذير لوحة القيادة عندما ترتدي مادة اللوحة إلى مستوى حرج.

 

فك تشفير تركيبات مواد الاحتكاك

التكوين الدقيق ملكية ، ولكنه يشمل بشكل عام:

معدلات الاحتكاك: توفير قوة التوقف الأولية (على سبيل المثال ، جزيئات معدنية ، كاشطات ، راتنجات). أمثلة: المعادن (الصلب ، النحاس - بشكل متورط) ، السيراميك ، ألياف أراميد ، الألياف المعدنية.

المجلدات: امسك الخليط معًا ، عادةً راتنجات الفينول. شفيت تحت الحرارة والضغط.

الحشو: أضف الجزء الأكبر ، وتعديل الخصائص ، وتكلفة التحكم (على سبيل المثال ، الباريت ، جزيئات الكاجو ، جزيئات المطاط).

التعزيزات: توفير القوة الهيكلية (على سبيل المثال ، الألياف المفرومة مثل الصلب والزجاج والأرامد والكربون).

مواد التشحيم/المعدلات: تقليل الضوضاء والاهتزاز ، حماية الدوارات (على سبيل المثال ، الجرافيت ، ثاني كبريتيد الموليبدينوم).

شرح أنواع الوسادات الرئيسية

1.

التكوين: المواد العضوية في المقام الأول (الزجاج ، المطاط ، كيفلار ، الكربون) جنبا إلى جنب مع الراتنجات والحشو. الحد الأدنى من المعدن.

الإيجابيات: التشغيل الهادئ ، ارتداء الدوار المنخفض ، الشعور السلس ، غبار منخفض (في كثير من الأحيان) ، أقل تكلفة بشكل عام.

السلبيات: انخفاض أداء درجات الحرارة العالية ، وارتداء أسرع ، وأقل لدغة عندما البرد ، يمكن أن يكون عرضة لتتلاشى تحت الاستخدام الشديد.

الأفضل لـ: التنقل اليومي ، سيارات السيدان ، الشاحنات الخفيفة ، أولوية المنخفضة.

2. شبه معدني:

التكوين: 30 ٪ -65 ٪ المعدن (الحديد ، الصلب ، النحاس) مختلطة مع مواد التشحيم الجرافيت ، الحشو ، والمعدلات العضوية.

الايجابيات: الأداء الممتاز لدرجة الحرارة العالية ومقاومة التلاشي ، لدغة جيدة ، دائمة ، قيمة جيدة.

سلبيات: صاخبة ، زيادة في ارتداء الدوار ، غبار أعلى (غالبًا ما يكون الظلام/الأسود) ، وأصعب على مكونات الفرامل ، يتطلب المزيد من ضغط الدواسة عند البرد.

الأفضل ل: قيادة الأداء ، القطر ، النقل ، سيارات الدفع الرباعي/الشاحنات ، متطلبات درجات الحرارة العالية.

3. السيراميك:

التكوين: ألياف السيراميك ، مواد الحشو غير الحديدية ، عوامل الترابط ، ومواد التشحيم المدمجة (الألياف النحاسية شائعة ، ولكنها تقلل). الحد الأدنى/لا الصلب.

الايجابيات: هادئ للغاية ، غبار منخفض للغاية (غالبًا ما يكون رماديًا/أبيضًا فاتحًا) ، وارتداء دوار منخفض ، وأداء مستقر على نطاق درجة حرارة واسعة ، وشعور دواسة متسقة.

سلبيات: يمكن أن تفتقر تكلفة أعلى ، إلى "اللقمة" الأولية مقارنة بالأداء شبه المعدني ، وقد يتخلف الأداء في درجات الحرارة المرتفعة الشديدة عن خلف شبه المعدني.

الأفضل لـ: السائقين في الأولوية للهدوء ، والغبار المنخفض ، والأداء السلس ، وطول العمر ؛ شائع في المركبات الفاخرة/الرياضية.

التصنيع: الحرارة والضغط والدقة

يتم تصنيع منصات من خلال صب الضغط:

1. يتم خلط كميات دقيقة من المواد الخام.

2. يتم سكب الخليط في تجويف القالب أعلى لوحة الدعم.

3. يخضع القالب للحرارة الشديدة (300-400 درجة واو) والضغط (آلاف PSI) لمدة محددة.

4. اللوحة المستعبدة تخضع بعد المعالجة (الخبز الإضافي) لإكمال رد فعل الراتنج.

5. الآلات النهائية (الشطب ، الشريحة) ، مرفق Shim (إذا تم استخدامه) ، وتثبيت المستشعر ، وشيكات مراقبة الجودة متابعة.

الأداء والمعايير

يتم اختبار وسادات بدقة ضد معايير الصناعة:

SAE J661: يحدد رموز مواد الاحتكاك (EG ، FF ، GG ، HH) بناءً على معامل الاحتكاك (μ) قياس البرد والساخن. حرف أعلى=أعلى μ.

FMVSS 135 (الولايات المتحدة) / ECE R90 (الاتحاد الأوروبي): معايير السلامة الإلزامية التي تغطي مقاومة التلاشي ، الفعالية ، التآكل ، الضوضاء ، وأكثر من ذلك. "R90 المعتمد" تلبي متطلبات التماثل الصارمة للاتحاد الأوروبي.

اختبارات DIN: المعايير الألمانية غالبًا ما ترتبط بأداء عالي.

أهمية الفراش المناسبة (الصريح)

تتطلب وسادات جديدة إجراء عملية كسر يتم التحكم فيها لنقل طبقة رقيقة وموحدة من مادة الاحتكاك على سطح الدوار. هذا يعمل على تحسين الاتصال ، ويزيد من الاحتكاك ، ويمنع القود ، ويمتد عمر المكون. اتبع تعليمات الشركة المصنعة على وجه التحديد-تتضمن عادة سلسلة من التباطؤ المعتدل من سرعات محددة مع فترات رائعة.

المستقبل: يستمر التطور

يركز البحث على:

السيراميك والمركبات المتقدمة: تعزيز حدود الأداء مع تقليل الضوضاء/الغبار.

المواد المستدامة: القضاء على النحاس بالكامل ، باستخدام المحتوى المعاد تدويره ، المجلدات المستندة إلى الحيوي.

الطلاء: حماية لوحات الدعم ، وتقليل الضوضاء.

تكامل المستشعر: ما وراء مستشعرات التآكل - مراقبة الاحتكاك ، استشعار درجة الحرارة.

EV/المستحضرات المحسنة: انخفاض العدوان ، ومقاومة التآكل الأعلى ، والتشغيل المتطرف.

تمثل منصات الفرامل مزيجًا رائعًا من علوم المواد وعلم الحبل والهندسة. يتضمن اختيار اللوحة الصحيحة فهم متطلبات السيارة وأسلوب القيادة والأولويات (الضوضاء والغبار وطول العمر والأداء). مع تطور تكنولوجيا المركبات ، فإن الكيمياء والهندسة المتطورة وراء مكونات السلامة الأساسية هذه.