Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical analysis of the thermal behaviour and performance of a brake system with temperature-dependent material properties

Hassan M. A., Ali M., Abdullah O. I.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 122, nr 2

58--69

EN

Purpose: The brake system is the most significant component of a vehicle because it protects the driver, passengers, other road users, and property on both sides of the road. The basic principle of the disc brake system depends on the friction-based between the brake pads and rotor disc. Design/methodology/approach: The paper introduced a developed 3D finite element thermal model of the brake system to simulate the heat generated by friction in the vehicle's disc brake. Findings: The results presented the surface temperature at any instant of the disc brake under various initial velocities when the materials properties of the rotor disc and pad depend on temperature. Research limitations/implications: The main aim of the present paper is to build a numerical model to simulate the braking process under various initial vehicle velocities and investigate the influence of the material properties when they function on temperature and constant. Originality/value: The maximum difference between the two cases (contact and depend on the temperature) was 17 K for the initial velocity of 144,120. Also, it was found out that the percentage differences of the surface temperature increasing with the rise in initial vehicle velocity were 323% and 392.5% when the initial velocity of the vehicle increased from 100 km/h to 144 km/h.

2

Evaluation of the influence of the percentage of copper content on the physical and chemical properties of the friction material

Borawski Andrzej, Tarasiuk Wojciech, Borawska Eliza, Szczucka-Lasota Bożena, Krzysztoforski Michał

Transport Problems

|

2020

|

T. 15, z. 4, cz. 1

29--38

EN

Copper is one of the main components of friction materials used in vehicles’ brake systems. It is mainly used due to two features: good thermal conductivity and lubricity. Unfortunately, it is harmful no only to humans but also more to aquatic life. For this reason, there is an attempt to minimize its use. This paper presents the results of testing four groups of samples with different Cu contents (5, 10, 15, and 20%). Laboratory tests were performed using calorimetry, hot wire method, and pin-on-disc method. This allowed to determine selected physico-chemical material properties of samples, which were then used for simulation studies. They were intended to check how the heating process of friction materials with a chemical composition such as made samples will proceed in real conditions, in real brake pads.

3

Badania i rozwój materiałów ciernych przeznaczonych do wykorzystania w wysokoobciążonych hamulcach lotniczych

Parafiniak M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

8352--8372

PL

W opracowaniu omówiono budowę, rozwój i parametry współczesnych konstrukcji wysokoobciązonych hamulców kół przeznaczonych do środków transportu, na przykładzie konstrukcji lotniczych ciernych hamulców kół. Omówiono kompletację i podstawowe funkcje układów hamowania kół samolotu oraz ich wpływ na parametry hamulców, postać okładzin hamulcowych i wymagania stawiane materiałom na pary cierne. Zestawiono parametry współczesnych hamulców lotniczych w powiązaniu z parametrami samolotów do których są przeznaczone oraz w zależności od klasyfikacji i grup zastosowanych materiałów ciernych, oraz przedstawiono i omówiono cechy wybranych konstrukcji współczesnych hamulców. W dalszej części omówiono materiały do budowy par ciernych w hamulcach lotniczych, wymagania stawiane materiałom ciernym na hamulce kół, ich podstawowe własności i parametry oraz dokonano przeglądu współczesnych lotniczych materiałów ciernych przeznaczonych do wysokoobciążonych hamulców kół. Prezentując zagadnienie eksperymentalnych metod określania cech i parametrów materiałów ciernych do zastosowania w układach hamowania, omówiono cel takich badań, charakterystyczne parametry oraz napotykane ograniczenia, klasyfikację badań i opis uzyskiwanych parametrów charakterystycznych. Prezentacji dokonano dla szerokiego zakresu prób: od badań laboratoryjnych materiałów i par ciernych, eksperymentalnych badań modelowych, badań i analiz symulacyjnych, badań laboratoryjnych kompletnych urządzeń aż do badań funkcjonalnych i eksploatacyjnych rzeczywistych układów w kompletnych instalacjach na samolocie prezentując wybrane przykłady realizacji i stanowisk badawczych., We wnioskach, powołując się na literaturę i własne opracowania autora, omówiono próby systematyzacji prac badawczych oraz podsumowano przedstawioną w pracy zaproponowaną przez autora metodykę postępowania przy realizacji prac badawczych na potrzeby wsparcia procesu projektowania hamulców kol.

XX

In the paper author presents the way of investigation and development of design wheel brakes and improvements of modern friction materials for wheel brakes, dedicated to high-loaded brakes used for aircrafts, sport cars and high-speed trains. Author describe structure and functions of brakes in connection with parameters of airplanes to which that are implemented, parameters of friction materials and wheel brakes, and, in tables, specification of modern friction materials. In next part of paper, author specified range of tests and areas of research, dedicated to define necessary parameters for design new wheel brakes, and describe methodology to them. Range of the tests starts from material and tribology tests, laboratory tests, through simulation and model tests up to tests of real brakes in real working condition. Some examples of test stands and possible area of their implementation are presented. In conclusions, refer to literature and own research, author summarize proposed in paper methodology of testing wheel brake with modern friction material and prepared for improving design of high-loaded wheel brakes used for aircrafts.

4

Wpływ wybranych smarów stałych stosowanych w kompozytowych materiałach ciernych na skuteczność hamowania i zużycie

Nosal S., Orłowski T.

Tribologia

|

2012

|

nr 3

119-126

PL

Siarczek antymonu jest powszechnie wprowadzany do kompozytowych materiałów jako środek smarujący. Ze względów ekologicznych dąży się do wyeliminowania go z materiałów ciernych. W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących wpływu siarczku antymonu na stabilność cieplną materiału ciernego oraz możliwości jego zastąpienia innymi zamiennikami w postaci mieszanin różnych środków smarujących. Badano materiały cierne zawierające siarczek antymonu (III), mieszaninę siarczków cyny, żelaza, miedzi i tytanu oraz mieszaninę siarczków cyny (II), cyny (IV) i grafitu. Badania skuteczności hamowania wykonano na stanowisku bezwładnościowym wg ISO 26865. Najlepsze wyniki w całym zakresie temperatury uzyskano dla materiału zawierającego siarczek antymonu (III). Stwierdzono, że żaden z testowanych materiałów nie może być bezpośrednio użyty jako zamiennik siarczku antymonu. Prawdopodobnie należy testowane zamienniki użyć w większej ilości lub też konieczne są inne modyfikacje składu materiału ciernego.

EN

The following materials are generally used as lubricants that are added to composite friction materials: graphite, petroleum coke, and metal sulphides. Other agents are used rather infrequently. Their purpose is to limit wear and improve braking performance. Many of this components stabilise the friction factor, reducing it in a selected temperature range and increasing it in another temperature range. Therefore, selection of these components requires expertise. The first test in friction material development is the braking performance test according to ISO 26865. It is performed on a dynamometer with mass simulation falling on the braked axle with following variable parameters: pressure in the braking system, speed, and initial braking temperature. During the tests, optimum quantities and temperatures of activation can be found. Additional aspects to be considered in the choice of the solid lubricant are ecological requirements. There is a tendency to eliminate antimony from friction materials. Antimony sulphide is a widely used solid lubricant that oxidises under the influence of temperature. Antimony oxides have a higher friction factor than antimony sulphides and work better against fading. One of the most popular alternatives to antimony sulphide is the tin sulphide, but its disadvantage is the 300% higher price. The paper presents test bench, test description and test results of selected solid oils used as alternatives to antimony sulphide.

5

Ustalanie receptury kompozytowego ciernego materiału hamulcowego

Nosal S., Orłowski T.

Tribologia

|

2010

|

nr 5

75-84

PL

Stosowane obecnie kompozytowe materiały cierne zawierają ponad 20 składników. Wyeliminowano z nich azbest i ołów. W nowych recepturach nie używa się też rtęci, kadmu, antymonu i chromu VI. Materiały cierne projektowane są w oparciu o wymagania klienta lub wymagania rynku. W artykule omówiono procedurę projektowania kompozytowego materiału ciernego na nakładki hamulcowe.

EN

Composite friction materials used today contain over 20 components. Asbestos and lead has been eliminated from their contents. New formulas contain no mercury, cadmium, antimony, and chrome VI. Friction materials are designed based on the customers' or the market's requirements. The article elaborates the designing procedure for composite friction material for brake linings.

6

Wpływ wybranych napełniaczy na właściwości ciernych materiałów hamulcowych

Nosal S., Orłowski T.

Tribologia

|

2009

|

nr 2

119-126

PL

W referacie przedstawiono wpływ wybranych napełniaczy proszkowych -smarów stałych, na właściwości fizykomechaniczne i tarciowo-zużyciowe klocków hamulcowych do samochodów ciężarowych. Próbki kompozytowe różniły się zawartością i rodzajem napełniacza dodanego do materiału bazowego. Dodawano 2%, 4% i 8% następujących środków smarujących: siarczku antymonu o różnej zawartości metalu, siarczków: molibdenu, żelaza (II), manganu, żelaza i miedzi, smaru na bazie siarczku cynku oraz stearynianu wapnia. Badania tribologiczne wykonano ze stałym momentem hamowania na stanowisku Kraussa typu RWDC 136B z zamontowanym hamulcem (opisanym w Regulaminie 90 ECE, załącznik 8). Tarcza hamulcowa była wykonana z żeliwa szarego. Test tribologiczny trwał 4 godziny. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że rodzaj oraz ilość napełniacza dodanego do materiału bazowego ma istotny wpływ na właściwości ciernych materiałów hamulcowych. Najlepsze właściwości tribologiczne, zwłaszcza odporność na zużycie, wykazał materiał cierny zawierający dodatek siarczku molibdenu.

EN

The paper presents the influence of the selected fillers - solid lubricants on the physics-mechanics and the tribological properties of friction materials for brake pads for commercial vehicles. The composite materials were different in contents and the kind of solid lubricants added to the base material. There were added 2%, 4% and 8% the following solid lubricants: Sb2S3 (with a various content of metal), MoS2, FeS, MnS, Cu2S-FeS, lubricant on the base of the zinc sulphide, calcium stearate. All studies have been carried out on a Krauss Type RWDC 136B machine equipped with a special brake (described in Regulation 90 ECE, annex 8). The disc brake was made of grey iron. Wear test were conducted for 4 hours. Based on the carried out tests, it has been shown that the art and the quantity of the filler added to the basic material has an significant influence on the brake friction materials properties. It has been proved that the friction materials with an addition of molybdenum sulphide show a much higher wear resistance than friction materials without this lubricant.

7

Wpływ parametrów technologicznych na właściwości hamulcowych materiałów ciernych

Nosal S., Orłowski T.

Tribologia

|

2007

|

nr 3-4

39-46

PL

W referacie przedstawiono wpływ parametrów technologicznych prasowania klocków hamulcowych do samochodów ciężarowych na ich właściwości fizykomechaniczne i tribologiczne. W tym celu przygotowano próbki zmieniając: ciśnienie prasowania co 30 daN/cm2 w zakresie od 290-470 daN/cm2, czas prasowania w przedziale od 17-23 s/1 mm grubości wypraski oraz stosując temperaturę prasowania wynoszącą 135-155°C. Próbki zostały utwardzone w piecu komorowym w temperaturze 180°C przez 10 godzin. Ponadto sprawdzono wpływ temperatury i czasu wygrzewania próbek na ich właściwości. Badano: gęstość, twardość, wytrzymałość na ścinanie materiału ciernego oraz jego połączenia z blachą, ściśliwość i właściwości tribologiczne na stanowisku Kraussa. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że dobór parametrów prasowania ma istotny wpływ na funkcjonowanie końcowego wyrobu. Materiał cierny uzyskiwał najlepsze właściwości dla następujących parametrów prasowania: ciśnienie w zakresie od 380-440 daN/cm2, czas - 21 s/1 mm grubości wypraski i temperatury wynoszącej 135°C.

EN

Influence of the technological pressing parameters for braking pads used in commercial vehicles on the physics-mechanics and tribological properties has been presented in that paper. Prepared samples were subjected to: variable pressing load from 290-470 daN/cm2 with interval 30 daN/cm2, pressing time from 17-23 s/1 mm thickness and finally changing pressing temperature from 135 to 155°C. Samples have been hardened in chamber furnace (180°C, 10 hours). In addition, influence of the temperature and heating time on the samples properties have been tested (density, hardness, shear strength of the friction material and its adhesive force to the backing plate, friction behavior - Krauss testing machine). It turned out that mentioned pressing parameters have great influence on the final product. Satisfying results have been obtained for pressure range from 380-440 daN/cm2, time 21 s/1mm thickness and temperature 135°C.

8

Badania właściwości trybologicznych materiałów ciernych hamulców samochodowych

Krupa M., Witaszek M.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 44

85-91

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych tarcia i zużycia materiałów stosowanych w parach ciernych hamulców samochodowych. Badania prowadzono na stanowisku typu trzpień - tarcza. Stwierdzono występowanie zależności współczynnika tarcia od temperatury.

EN

This paper presents results of laboratory wear and friction tests of materials for automotive brakes. These tests were carried out on pin-on-disk machine. Dependence between coefficient of friction and temperature has been detected.

9

Badania struktury geometrycznej powierzchni próbek materiałów ciernych

Tomaszek S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport

|

2002

|

Nr 54

177-183

PL

Charakter i przebieg współpracy elementów maszyn i urządzeń w bardzo dużym stopniu zależy od stanu współpracujących ze sobą powierzchni. Oprócz właściwości mechanicznych duże znaczenie ma struktura geometryczna powierzchni (SGP) współpracujących elementów - chropowatość, falistość, błędy kształtu, wady. W decydujący sposób wpływa na warunki kontaktu współpracujących ze sobą elementów. Na etapie wytwarzania informacja o pożądanym stanie powierzchni umożliwia wprowadzenie zabiegów technologicznych kształtujących parametry SGP. W warunkach eksploatacji zaś stanowi źródło informacji o przebiegu procesów zużycia i warunkach współpracy stykających się elementów. Głównym celem badania stanu powierzchni materiałów ciernych jest próba znalezienia związków pomiędzy stanem powierzchni i właściwościami użytkowymi materiału takimi jak zużycie i właściwości cierne.

EN

The description of experimental measuring results of geometrical structure parameters of the test bars surfaces made of the selected friction materials are presented in the paper. This results have been a base for the formulation of the conditions of measuring.

10

Materiały kompozytowe z osnową aluminiową zbrojone cząstkami węgla szklistego.

Myalski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 6

745-748

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące technologii otrzymywania oraz właściwości tribologicznych nowej grupy materiałów ciernych przeznaczonych do wytwarzania elementów stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym. Materiały te zaliczane są do grupy materiałów kompozytowych z osnową metaliczną zbrojonych cząstkami ceramicznymi.

EN

Durability and reliability of abrasive system depends on of the construction of friction system and physicochemical properties of the applied materials. These characteristics may by obtain choosing optimal composition of the friction materials e.g. binding agent, modificators, and fillers. One of these materials is amorphous carbon, which increase thermal stability of friction materials. Hard particles of amorphous carbon may change wear and coefficient of friction parameters.

11

Kształtowanie właściwości skojarzeń ciernych z wykorzystaniem materiałów ciernych zawierających węgiel o strukturze amorficznej

Myalski J.

Kompozyty

|

2001

|

R. 1, nr 2

203-206

PL

Przedstawiono wyniki badań skojarzeń ciernych materiałów zawierających jako modyfikator węgiel o strukturze amorficznej. Badania współczynnika tarcia oraz zużycia przy współpracy z tarczą żeliwną wykazały, że dodatek węgla zmniejsza zarówno wartość współczynnika tarcia, jak i zużycia. Wpływa również korzystnie na mikrostrukturę geometryczną przeciwpróbek.

EN

Durability and reliability of abrasive system depends on of the construction of friction system and physicochemical properties of the applied materials. These characteristics may by obtain choosing optimal composition of the friction materials e.g. binding agent, modificators, fillers. One of these materials is amorphous carbon which increase thermal stability of friction materials. But hard particles amorphous carbon may increase wear of friction partners. The results of investigation of the influence of glass carbon in conventional friction materials their tribological properties have been shown. Investigation has been led pin-on-disc system for velocity v = 1,0 m/s and load/) = 0,05 MPa in friction time t = 30 h. Addition 10% glass like carbon into conventional friction materials leads to decreasing coefficient of friction and increasing also abrasive wear (Tab. 1). Addition of the glass carbon into friction materials changes a surface of cast iron sample (Figs. 2 and 3). On the surface of the sample containing glass like carbon do not appear furrows and microcutting. The results of investigation let to make a construction, it is possible apply the to modification of friction materials. The glass like carbon may be apply to the producing of new friction materials, for example brake disc.

12

Badania odporności termicznej materiałów zawierających recyklaty epoksydowe

Myalski M.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn. Seria Konferencje / Politechnika Śląska

|

1999

|

nr 1

113-118

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące recyklingu odpadów kompozytowych epoksydowo-szklanych. Recyklaty, po odpowiednim przetworzeniu, wykorzystane zostały jako komponent w materiałach ciernych. Przeprowadzone badania właściwości trybologicznych i badania deriwatograficzne pozwoliły określić w jaki sposób recyklaty kompozytowe wpływają na właściwości użytkowe i odporność termiczną materiałów ciernych.