Ocena własności tribologicznych kompozytowych tarcz hamulcowych

• Autorzy: Wojciechowski A. , Pietrzak K. , Sobczak J. , Bojar Z.

Warianty tytułu

EN

The wear resistivity evaluation of composite break rotors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbrojone dyspersyjnie metalowe materiały kompozytowe na bazie aluminium (AIMC) są używane głównie na skojarzenia cierne, pracujące w warunkach tarcia technicznie suchego. Różnorodność metodyk badawczych i brak powszechnie przyjętych standardów wyznaczania odporności na ścieranie spowodowały, że w pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych, najbardziej odwzorowujących, zdaniem autorów, rzeczywiste zjawiska zachodzące w parze ciernej tarcza hamulcowa--okładzina cierna w warunkach eksploatacyjnych. Porównawcze badania tribologiczne różnych materiałów kompozytowych o osnowie stopów aluminium, które mogłyby być zastosowane na tarcze hamulcowe, oraz żeliwa szarego z grafitem płatkowym oceniano przez określenie wskaźników zużycia tribologicznego, tj. współczynnika tarcia i stopnia zużycia. Uzyskane wyniki wskazują, że w danych warunkach eksperymentalnych zarówno żeliwo, jak i kompozyty cechują się zbliżoną odpornością na zużycie tribologiczne. Zużycie AIMC zależy głównie od temperatury pracy pary ciernej. Z badań jednoznacznie wynika, że kompozyty aluminiowe mogą bezpiecznie pracować do temperatury 300°C. Wartość współczynnika tarcia w parze ciernej z AIMC jest w miarę równomierna i stabilna dla wszystkich badanych temperatur pracy pary ciernej. Wszystkie testowane materiały spełniały wymagania dotyczące dopuszczalnych wielkości współczynnika tarcia.

EN

Particulates reinforced aluminum matrix composites (AIMCs) are generally used on frictional couples working under technically dry friction conditions. Variety of research methodology and lack of commonly used standards concerning estimation of wear resistance contributed to the fact that this paper presents two techniques of tribology testing, according to the authors, the real effects occurring in the frictional couple: break rotor-friction lining in service conditions. The comparative tribology investigations of the different aluminum based composite materials (such as F3S.20S - AISi9Mr/22 vol.% SiC, F3N.20S - AISilOFeMnMg/22 vol.% SiC and AISi12CuNiMg/9 vol.% fly ash precipitator obtained by gravity casting in permanent mold (GR), lost foam method (LF) and squeeze cast (SQ), in as cast and heat treated conditions), which could be used for break rotors and cast iron, have been estimated through defining the tribology wear indexes (friction coefficient and wear resistance) in two independent tests. The obtained findings show that in the given experimental conditions both the irons as well as composites are characterized by similar wear resistance (Tables 1 and 2). The wear of AIMCs depends mostly on the temperature of the active frictional couple. Furthermore, as a result of the research it can be synonymously inferred that the aluminum composites can safely work in the temperature up to 300°C (Figs 3 and 4). The value of the friction coefficient in the frictional couple is equal and stable for all temperatures at which the active friction couple has been examined. All tested materials have fulfilled the requirements concerning the acceptable quantities of friction factor. Additionaly, initial fractography investigation were done, showing formation of the ,,film" on the tribo-surface, containing elements preferably coming from the pad's material (Fig. 5).

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; tarcza hamulcowa; współczynnik tarcia; właściwości tribologiczne

EN

composites; break rotor; tribology testing

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 2, nr 4
• Strony: 223--228
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Wojciechowski A.

• Instytut Transportu Smochodowego, ul. Jagiellońska 80, 03-301 Warszawa

autor

Pietrzak K.

• Instytut Transportu Smochodowego, ul. Jagiellońska 80, 03-301 Warszawa

autor

Sobczak J.

• Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Bojar Z.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Sobczak J., Wojciechowski A., Tendencje rozwojowe metalowych materiałów kompozytowych w budowie samochodu, Skrypt ITS, Warszawa 1999, 29.
• [2] Wojciechowski A., Wpływ obecności fazy zbrojącej kompozytu na bazie stopu aluminium na wybrane właściwości użytkowe tarczy hamulcowej, Praca doktorska, Politechnika Lubelska, Lublin 2001, 165.
• [3] Wojciechowski A., Sobczak J., Rudnik D., Pietrzak K., Nowak A., Stachańczyk J., Nowa generacja tarcz hamulcowych z materiałów kompozytowych, IV Seminarium Kompozyty 2000, Teoria i praktyka, Częstochowa 2000, 180-190.
• [4] Dybiec H., Niemiec K., Trybologiczne zużycie nadeutektycznych siluminów po odkształceniu plastycznym (w druku).
• [5] PN-82/H-04332 Badanie zużycia metali lub ich warstw dyfuzyjnych w procesie tarcia ślizgowego przy stałym nacisku na maszynie Amslera.
• [6] WT-074/PIMOT/93 Pojazdy samochodowe, Nakładki cierne hamulców tarczowych, Wymagania i badania w zakresie bezpieczeństwa użytkowania.
• [7] Wojciechowski A., Sobczak J., Badanie odporności na zużycie aluminiowych materiałów kompozytowych przeznaczonych na tarcze hamulcowe, Kompozyty (Composites) 2001, 1, 2, 191-195.