Piduriklotite mõistmine: ohutuse ja tehnoloogia kriitiline liides

Põhikomponendid ja materjalid:

Pidurpadja on midagi enamat kui lihtsalt hõõrdematerjal. Selle võtmeosad on:

1. hõõrdematerjal: äri lõpp. Tagaplaadiga ühendatud keeruline komposiitsegu. Preparaadid varieeruvad drastiliselt, kuid tavaliselt hõlmavad järgmist:

Kinnivad: peamiselt fenoolvaigud, hoides segu koos ja sidudes selle tagaplaadiga. Peab taluma kõrgeid temperatuure ilma alandamata.

Konstruktsioonilised tugevdused: kiud (ajalooliselt asbesti, nüüd peamiselt terasest, aramiidi, klaasist või keraamilistest kiududest), pakkudes tugevust, terviklikkust ja soojustakistust.

Hõõrdemuudained: materjalid, mis määravad hõõrdeteguri (kuidas padi "grippy" on). Näited hõlmavad metalliosakesi (vask, teras, raud), grafiidi, india osakesi ja mitmesuguseid mineraalühendeid. Modifikaatorite reguleerimine tasakaalustab jõudlusomadusi nagu külm hammustus, tuhmukesksus ja kulumine.

Täiteained: sellised materjalid nagu bariit (baariumsulfaat) või kaltsiumkarbonaat, mis lisavad hulgi, kontrollkulusid, mõjutavad termilisi omadusi ja moduleerivad müra.

Abrasiivid: kõvakesed (nagu alumiiniumoksiid, ränidioksiid, tsirkoonia), mis aitavad rootori pinda puhastada, hõõrdumist säilitada ja ülekandekileid kontrollida. Liiga abrasiiv suurendab rootori kulumist.

2. tagaplaat: tavaliselt valmistatud tembeldatud või valatud terasest. Pakub struktuurset tuge, edastab hõõrdematerjalile klambrite kolb kinnitusjõu ja sisaldab sageli omadusi kinnitamiseks (SHIM -id, Abutment -klambrid) ja müra vähendamist.

3. SHIMS: õhukesed kihid (sageli roostevabast terasest või kummiga kaetud teras), mis on kinnitatud tagaplaadi tagaosa külge. Nende peamine roll on vibratsiooni summutamine ja pidurimüra vähendamine (piiksu).

4. Abutmendi klambrid / isolaatorid: riistvara, mis tagab, et padi liigub sujuvalt kaliibri sulgudes ning pakkudes mõnikord täiendavat raskustevastast ja mürasupressiooni.

Tootmisprotsess (peamised sammud):

1. Segamine: täpsed kogused toorained (sageli 10-20 erinevat koostisosa) segatakse suurtes segistides homogeense ühendi saavutamiseks.

2. Vormimine: segu valatakse alustesse asetatud vormidesse. Hüdraulilised pressid kannavad mitu minutit kõrget kuumust (tavaliselt 300–400 kraadi f / 150-200 kraadi) ja rõhku (tuhandeid psi). See ravib vaigu sideainet, sidudes hõõrdematerjali kindlalt plaadi külge.

3. Kuumravi (pärast caldingut): vormitud padjad küpsevad kontrollitud temperatuuridel (sageli kõrgem kui vormimine) mitu tundi. See lõpetab kõvenemisprotsessi, suurendab termilist stabiilsust ja vähendab sisemisi pingeid, parandades jõudlust ja pikaealisust.

4. viimistlus: padjad on jahvatatud või jahvatatud, et saavutada täpsed mõõtmed ja tagada täiesti tasane hõõrdepind. Gaasi õhutamiseks, müra vähendamiseks ja hammustuse parandamiseks lõigatakse sageli hõõrdepinnaks ja pilud lõigatakse sageli hõõrdepinnale.

5. Sidumine SHIMS/KLIPID: tagaküljele kinnitatakse müravastased vardad ja vajalikud riistvara, tavaliselt ülitugevate liimide või mehaaniliste kinnitusdetailidega.

6. Kvaliteedikontroll ja testimine: ranged QC kontrollib mõõtmeid, sidemete terviklikkust ja visuaalseid defekte. Jõudluskatse (sageli dünamomeetridel) kontrollib hõõrdetegurit, kulumiskiirust, tuhmumiskindlust, müra ja külma jõudlust spetsifikatsioonide suhtes.

7. Pakendid: padjad on kaetud korrosioonivastaste ravidega ja pakitakse saatmiseks.

Kriitilised jõudluse omadused:

Hõõrdekoefitsient (µ): mõõdab rootori padi "haarde". Peab olema tõhusaks peatumiseks piisavalt kõrge (tavaliselt normaalse sõidu jaoks 0,35–0,45), kuid erineva temperatuuri ja tingimuste stabiilne. Liiga kõrge võib põhjustada haarata pidureid või lukustust; Liiga madal suurendab peatuskaugust.

Fade vastupidavus: võime säilitada järjepidevat hõõrdumist, kui temperatuur tõuseb dramaatiliselt agressiivse pidurdamise ajal. Orgaanilised padjad tuhmuvad varem; Keraamilised ja tipptasemel poolmetallid peavad kõige paremini vastu.

Kulumiskiirus: kui kiiresti padja materjal laguneb. Mõjutab padja elu. Agressiivne sõit, kuumus ja materjalivalik mõjutab märkimisväärselt kulumist. Madal kulumine on soovitav, kuid see peab tasakaalustama rootori kulumise ja jõudlusega.

Rootori kulumine: kui agressiivselt kannab padi pidurisketast alla. Väga abrasiivne padjad lühendavad rootori elu. Kaasaegsed koostised on suunatud madala rootori kulumisele.

Müra (piiksumine/kohtunik): ebasoovitavad kõrgsageduslikud vibratsioonid (piiksu) või madalama sagedusega vibratsioonid, mida tuntakse pedaali/rooli kaudu (kohtunik). Minimeeritud läbi padjapreparaadi, läiked, šampud, pesad ja korralik paigaldamine.

Tolmu tekitamine: padja kuludes vabanevad peened osakesed. Mõned ravimid (eriti mõned poolmetallid) tekitavad märkimisväärset musta tolmu, mis on ratastel nähtav. Keraamika ja uuemad madala metalliaga toodavad üldiselt vähem ja heledamat värvi tolmu.

Külm hammustus: jõudlus madalatel temperatuuridel, mis on ülioluline esialgse peatusvõimsuse jaoks külma ilmaga. Mõned suure jõudlusega padjad ohverdavad külma hammustuse.

Paditüübid (ühised klassifikatsioonid):

Orgaaniline mittesbesti (NAO): peamiselt orgaanilised kiud, vaigud ja täiteained. Üldiselt vaikne, madala rootori kulumine, mõõdukas tolm. Altid tuhmuma raske kasutamise korral. Majandusautode levinud.

Poolmetalliline: sisaldab 30–65% metalli (teras, vask, raua) kiud/pulbrid. Pakkuge head soojuse hajumist, tuhmumiskindlust ja vastupidavust. Võib olla mürarikkam, tolmusem (sageli must) ja põhjustada rohkem rootori kulumist kui Nao. Levinud veoautodel, maasturitel, jõudlusautodel.

Madala metalliline NAO: hübriid Nao ja poolmeetri vahel. Sisaldavad väikseid koguseid (10–30%) metalli (tavaliselt terast). Tasakaalu müra, tolm, jõudlus ja rootori kulumine. Populaarne järelturul.

Keraamika: esmaklassilised padjad, mis kasutavad keraamilisi kiude, värvilisi täiteaineid ja sideaineid. Peamised eelised: väga madal müra, väga madal tolm (tavaliselt heledat värvi), suurepärane tuhmukesksus kõrgetel temperatuuridel, sujuv pedaali tunne, madala rootori kulumine. Ajalooliselt oli madalam külma hammustus, kuid koostised on paranenud. OE domineeriv paljude uute sõidukite, eriti lisatasu ja EV -de jaoks.

Kas teadsite? Vormel 1 piduriklotsid töötavad temperatuuril üle 1000 kraadi (1832 kraadi F) ja on valmistatud ülikergetest süsinik-keraamilistest komposiitidest, mis on täiesti erinevad maanteeautomaterjalidest. Nende hõõrdetegur võib tipptingimustes olla üle 1,0!

Materjalide keeruka tasakaalu, tootmise täpsuse ja jõudluskompressioonide mõistmine rõhutab, miks pidurpadjad on palju enamat kui lihtsad tarbekaupa-need on keerukad ohutuskriitilised komponendid, mis on loodud täiustatud materjaliteaduse kaudu.