Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Evaluation of Possibilities to Improve Functionality of Brake Pads Through Modification of the Heat Dissipation Method

Tuszyński Waldemar, Moszumański Ryszard, Szczerek Marian, Steinhof Marek

Tribologia

|

2022

|

nr 2

101--110

EN

From a social perspective, providing motor vehicle users with high quality brake lining assemblies, which additionally help to prevent the braking system from overheating by dissipating heat into the atmosphere, is a matter of great importance. Overheated brakes may cause failure of the braking system and, as a result, lead to a car accident. Heat dissipation during operation helps to cool the braking system and prevent overheating. The article presents two patented brake pad structural solutions – anisotropic and ventilated brake pads – designed to boost the effectiveness of heat dissipation. The tests described in the article were performed using the T-33 inertia dynamometer developed at the Łukasiewicz – Institute for Sustainable Technologies in response to a demand presented by a Polish brake pad manufacturer. As part of the tests, various functional properties of the newly-designed and classic brake pads (i.e. the friction coefficient, the temperature of the brake pad, and the wear of the brake pad and brake disc) were compared. From the tests it follows that the new pads with the heat dissipation system have an advantage over classic pads, depending on the method of brake pad’s material and structural modification.

PL

Ze społecznego punktu widzenia bardzo istotnym zagadnieniem jest zapewnienie użytkownikom samochodów wszystkich typów wysokiej jakości zespołów okładzin hamulcowych, które dodatkowo zapobiegają przegrzewaniu się układu poprzez odprowadzanie ciepła do atmosfery. Przegrzanie hamulców może doprowadzić do nieskuteczności układu hamulcowego, a w następstwie do katastrofy samochodowej. Zdolność układu do odprowadzania ciepła w trakcie jego funkcjonowania wpływa na chłodzenie układu hamulcowego i zapobiega jego przegrzewaniu się. W artykule przedstawiono dwa opatentowane rozwiązania konstrukcyjne nakładki hamulcowej, które mają umożliwić lepsze odprowadzanie ciepła: ze strukturą anizotropową oraz dodatkową wentylacją. Do badań wykorzystano stanowisko bezwładnościowe T-33, opracowane w Łukasiewicz – Instytucie Technologii Eksploatacji dla potrzeb jednego z krajowych producentów klocków hamulcowych. Dokonano porównania szeregu cech funkcjonalnych nowych nakładek do cech wykazywanych przez nakładki hamulcowe o konstrukcji klasycznej. Były to: współczynnik tarcia, temperatura klocka hamulcowego, zużycie klocka i zużycie tarczy hamulcowej. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że nowe nakładki z systemem odbioru ciepła wykazują przewagi nad klockami klasycznymi, przy czym jest to uzależnione od sposobu modyfikacji klocka, zarówno materiałowej, jak i konstrukcyjnej.

2

Composite Material with Cast Iron Matrix Designed for Brake Systems of Technical Means of Transport

Posmyk Andrzej, Myalski Jerzy

Tribologia

|

2022

|

nr 3

79--86

EN

The paper presents the basics of manufacturing and the tribological properties of the developed cast iron-ceramic composite designed for brake discs or drums. The matrix of the composite consists of GJL-150 grey cast iron used for the production of brake discs. The reinforcing phase is a SiC foam with an activated surface. The use of ceramic foam simplifies the production process because it does not require expensive mixing of the matrix and the reinforcing phase to ensure the homogeneity of the composite. An addition of 10% SiC (λSiC= 100–350 Wm-1K-1) improves the thermal conductivity of cast iron (λCI = 50–60 Wm-1K-1). The presence of foam elements homogenously distributed throughout the whole matrix volume reduces the wear of both the composite and the counter-sample. The results of comparative studies of contacts between the cast iron and the composite brake disc showed almost a threefold lower wear of the pad and disc and about a 10°C lower temperature in the pad near the friction zone under the pressure of 1 MPa and at a sliding velocity of 0.5 m/s. The significantly lower wear of the friction elements of the brake system will contribute to a reduction in environmental pollution by wear debris, which is required by European Union directives.

PL

W artykule opisano podstawy wytwarzania i właściwości tribologiczne opracowanego kompozytu żeliwno-ceramicznego przeznaczonego na tarcze lub bębny hamulcowe. Osnowę kompozytu stanowi stosowane do wytwarzania tarcz hamulcowych żeliwo szare GJL-150, a umocnieniem jest pianka z SiC z aktywowaną powierzchnią. Użycie pianki ceramicznej upraszcza proces wytwarzania, ponieważ nie wymaga kosztownego mieszania osnowy i fazy zbrojącej dla zapewnienia homogeniczności kompozytu. Dodanie 10% pianki SiC (λSiC= 100–350 Wm-1K-1) poprawia przewodność cieplną żeliwa (λCI = 50–60 Wm-1K-1). Obecność równomiernie rozłożonych w całej objętości osnowy elementów pianki zmniejsza zużycie zarówno kompozytu, jak i współpracującego z nim materiału ciernego. Wyniki badań porównawczych skojarzeń z tarczą żeliwną i kompozytową wykazały mniejsze prawie trzykrotnie zużycie klocka i tarczy oraz niższą o 10°C temperaturę w klocku w pobliżu strefy tarcia przy nacisku 1 MPa i prędkości 0,5 m/s. Znacząco zmniejszone zużycie elementów ciernych układu hamulcowego przyczyni się do zmniejszenia zapylenia środowiska produktami zużycia, co jest wymagane w dyrektywach Unii Europejskiej.

3

FGM based on copper–alumina composites for brake disc applications

Strojny‑Nędza Agata, Pietrzak Katarzyna, Gili Flavia, Chmielewski Marcin

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 3

279--291

EN

Copper–alumina composites of the interpenetrating networks type are interesting materials for many applications because of their properties. On the base of preliminary investigations and practical works, in order to obtain a material with high resistance to friction wear as well as good dissipation of heat generated during work, it was decided that a developed material would be prepared on the base of the Cu–Al2O3 composite, with a graded composition. In this paper, we present the developed method of manufacturing dense copper–alumina FGMs, using ceramic preform with a graded porosity infiltrated with molten copper. The article also presents the full characterization of the obtained materials and mainly the impact of microstructure on the useful properties. The produced gradient material of a Cu–Al2O3 brake disk underwent tribological tests under conditions resembling real conditions. These disks also went through a series of abrasive wear trials at different operation stages. In comparison with the reference material (i.e., grey cast iron), the obtained gradient materials are characterized by a lower degree of wear when retaining a similar coefficient of friction value due to the ceramic phase addition. Additionally, it was found that using the copper-based gradient material guarantees faster heat dissipation from the contact area.

4

The New Inertia Dynamometer for Friction and Wear Testing of Brake Pads and Brake Discs

Tuszyński Waldemar, Gibała Michał, Gospodarczyk Andrzej, Kozioł Stanisław, Matecki Krzysztof, Piekoszewski Witold, Siczek Mariusz, Szczerek Marian, Wojutyński Jacek

Tribologia

|

2019

|

nr 4

113--119

EN

For the sake of driving safety, the right choice of the brake pad friction material and its manufacturing processes to obtain the appropriate tribological properties is a matter of priority for brake pad manufacturers. Determination of the tribological properties is best done in component tests, i.e. in the setup: brake pads – brake disc. At the request of one of the domestic brake pad manufacturers, as part of the POIR project, an inertia dynamometer for testing friction and wear of brake pads and brake discs was developed and manufactured, which was given the symbol T-33. A test methodology was developed based on the “Cold application section” procedure described in SAE J2522:2003. The T-33 inertia dynamometer is designed for testing brake pads and brake discs intended for five vehicles representing the passenger vehicle class and vans. The paper presents the new test stand, test methodology, and results of verification tests of the T-33 dynamometer (interlaboratory comparison tests) performed on the Cinquecento vehicle brake setup.

PL

Ze względu na bezpieczeństwo jazdy właściwy dobór materiałów materiału ciernego klocków hamulcowych oraz procesów jej wytwarzania w celu uzyskania odpowiednich właściwości tribologicznych jest sprawą traktowaną priorytetowo przez producentów klocków hamulcowych. Właściwości te najlepiej wyznaczać w układzie: klocki–tarcza hamulcowa. Na zlecenie jednego z krajowych producentów klocków hamulcowych, w ramach projektu POIR opracowano i wykonano stanowisko bezwładnościowe do badania tarcia i zużycia klocków i tarcz hamulcowych, któremu nadano symbol T-33. Opracowano metodykę badawczą opartą o procedurę „Cold application section”, opisaną w normie SAE J2522:2003. Stanowisko bezwładnościowe T-33 przeznaczone jest do badania klocków i tarcz hamulcowych przeznaczonych dla pięciu samochodów, reprezentujących klasę samochodów osobowych i dostawczych. Przedstawiono nowe urządzenie, metodykę badawczą oraz wyniki badań weryfikacyjnych stanowiska T-33 (międzylaboratoryjnych badań porównawczych) wykonanych na zestawie hamulca samochodu Cinquecento.

5

The Influence of Using Conditions on Tribological Properties of Brake Systems with Composite Discs

Posmyk Andrzej, Myalski Jerzy

Tribologia

|

2019

|

nr 2

117--124

EN

This paper presents the results of studies on the influence of automotive vehicle parking time on levels of the friction coefficient and wear that influence the braking efficiency of brake systems with composite discs. Discs have been produced of hypereutectic aluminium-silicon alloy (AlSi18NiMgCu) in which the Si precipitates are a reinforcing phase. On the basis of the parking time of a vehicle for a repair, the minimal (τ = 0 h) and maximal (τ = 240 h) time for an exposition on atmospheric factors has been determined, Velocities, unit pressures of brake pad on the disc rotor, and the braking distance are the equivalent of a braking distance of an vehicle with mass of 1300kg running through an built-up area with a velocity of 30 or 50 kmh. On the basis of experiment’s results, it has been stated that a car parking time of 48h causes an oxidising of the matrix, which results in a friction coefficient decrease up to 0.18 on the sliding distance of 600–700 m, As a result of the wear of the oxide layer, the friction coefficient acquired a value (>0.3) after about 600–700 m friction distance, which equals 600 rotations of the wheel. A longer parking time (240 h) causes a considerably lower decrease in friction forces, because the oxide layer will be sealed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu czasu postoju pojazdu samochodowego na wartość współczynnika tarcia i zużycia decydujących o skuteczności hamowania układów hamulcowych z kompozytowymi tarczami. Tarcze wykonano z nadeutektycznego stopu aluminium z krzemem (AlSi18NiMgCu), w którym wydzielenia Si stanowią fazę umacniającą. Na podstawie badań czasu postoju pojazdów w oczekiwaniu na naprawę w warsztacie określono minimalny (0 h) i maksymalny (240 h) czas ekspozycji na działanie czynników atmosferycznych. Prędkości, naciski klocka na tarczę i droga tarcia odpowiadają hamowaniu samochodu osobowego o masie do 1300 kg poruszającego się w obszarze zabudowanym z maksymalną prędkością 30 lub 50 km/h. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że postój samochodu przez 48 h powoduje utlenianie osnowy, co skutkuje spadkiem współczynnika tarcia do 0,18 na drodze tarcia do 600 m. W wyniku zużywania powstałej warstewki tlenku współczynnik tarcia osiąga wymaganą wartość (>0,3) po około 600–700 m drogi tarcia, co odpowiada ponad 600 obrotom koła. Dłuższy postój (240 h) powoduje znacznie mniejszy spadek sił hamowania, ponieważ warstwa tlenku glinu uszczelnia się.

6

Numerical analyzes and a comparative study of an automotive standard brake disc with a disc drilled along the Archimedes spiral

Sawczuk W., Jüngst M.

Archiwum Motoryzacji

|

2018

|

Vol. 79, nr 1

79--94

EN

The article presents the concept of a new friction surface of the brake disc with holes made along the Archimedes spiral. In the brake technology we can meet brake discs with a friction surface that is perforated in a different way. It can be a perforation on the friction surface using holes, cuts, holes and combinations thereof. Despite the many advantages of such disks, the modification of the friction surface increases the wear of the friction material. In the newly designed shield, only one cut was made on the disc radius, which was converted into a series of holes arranged in the Archimedes spiral line beginning at the inner radius of the target and ending on the outer radius of the target forming only one scroll. For such a developed concept of friction surface, numerical simulations were carried out referring to a smooth disc without perforation in the scope of determining the temperature rise characteristics as a function of braking time, distribution of reduced stresses and disc deformation. Then, after carrying out a prototype disc with Archimedes spiral drillings there was carried out bench testing of it and of a perforated disk. On this basis, the type of braking at which the drilled disc was characterized by better frictional characteristics against the smooth disc without perforation was determined.

PL

W artykule przedstawiono koncepcję nowej powierzchni ciernej tarczy hamulcowej z otworami wykonanymi wzdłuż spiralni Archimeresa. W technice hamulcowej spotyka się tarcze hamulcowe z perforowaną w różny sposób powierzchnią cierną. Może być to perforacją na powierzchni ciernej za pomocą otworów, nacięć, nawierceń oraz ich kombinacji. Mimo wielu zalet takich tarcz, modyfikacja powierzchni ciernej wpływa na wzrost zużycia materiału ciernego. W nowo projektowanej tarczy założono tylko jedno nacięcie wykonane na promieniu tarczy, które zostało zamienione na ciąg otworów ułożonych w linii spirali Archimedesa rozpoczynającej się przy promieniu wewnętrznym tarczy i kończącym się na promieniu zewnętrznym tarczy tworząc tylko jeden zwój. Dla tak opracowanej koncepcji powierzchni ciernej przeprowadzono symulacje numeryczne odniesione do tarczy gładkiej bez perforacji w zakresie wyznaczenia charakterystyki przyrostu temperatury w funkcji czasu hamowania, rozkładu naprężeń zredukowanych oraz odkształceń tarczy. Następnie po wykonaniu prototypowej tarczy z nawierceniami po spirali Archimedesa oraz dla tarczy bez perforacji przeprowadzono porównawcze badania stanowiskowe. Na tej podstawie określono typ hamowań przy których tarcza wiercona charakteryzowała się lepszymi charakterystykami cierno-termicznymi względem tarczy gładkiej bez perforacji.

7

Modelowanie konstrukcji klocków i tarcz hamulcowych

Tubielewicz K., Chmielik I. P., Michalczuk H.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 9

25--27

PL

Przedstawiono sposoby i wytyczne komputerowego określania metodą elementów skończonych (MES) konstrukcji tarcz i klocków hamulcowych stosowanych w samochodach osobowych. Uzasadniono geometrię tych elementów w zależności od klasy i ich przeznaczenia w pojazdach.

EN

The methods and guidelines for computerized finite element (MES) design of discs and brake pads used in passenger cars are presented. The geometry of these elements is justified based on the class and their intended use in vehicles.

8

Problematyka gorących obszarów na powierzchni ciernej tarcz hamulcowych

Jüngst M., Sawczuk W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

769--774, CD

PL

W artykule omówiona została problematyka gorących obszarów na powierzchniach ciernych tarcz hamulcowych. Układy hamulca ciernego, z racji konieczności przejęcia nieraz bardzo dużej energii kinetycznej pojazdu są poddawane dużym obciążeniom termicznym. Przedstawione zostały podstawowe typy gorących obszarów obserwowanych na pierścieniach ciernych tarcz hamulcowych oraz teorie ich powstawania. Następnie omówiony został negatywny wpływ obciążeń termicznych na strukturę tarczy oraz proces hamowania. Opisane zostały wybrane sposoby udoskonalenia rozpraszania ciepła przez tarczę hamulcową. Wskazano dalsze kierunki rozwoju tarcz hamulcowych zwłaszcza w przypadku pojazdów szynowych.

EN

Paper discussed the problem of hot areas on rubbing surfaces of brake discs. Friction brake systems, due to the necessity of taking over and dissipating sometimes very high kinetic energy in the form of heat, are exposed to heavy thermal loads. Typical hot spots observed on rubbing surfaces has been classified and scenarios of their formation were presented. Subsequently, the negative impact of thermal load on the brake disc and braking process were discussed. Selected ways of heat dissipation in the brake disc were described. Further directions of brake discs development were indicated, especially for rail vehicles.

9

Badanie i modelowanie wybranych parametrów procesu hamowania dla tarczy hamulcowej z nowym profilem powierzchni ciernej

Sawczuk W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

1057--1062, CD

PL

W artykule przedstawiono model zmienności współczynnika tarcia i temperatury z nowym profilem powierzchni ciernej z otworami wykonanymi w linii spiralnej o jednym zwoju. Taka koncepcja tarczy po wcześniejszych badaniach symulacyjnych tj. z nawierceniami zgodnie ze spiralą Archimedesa o jednym zwoju jest kompromisem między stabilnym przebiegiem chwilowego współczynnika tarcia w funkcji prędkości hamowania a zużyciem materiału ciernego. Badania na tarczach nawiercanych i nacinanych w istotny sposób poprawiają charakterystyki cierne hamulca w aspekcie poprawy skuteczności hamowania, niewielkich wahań chwilowego współczynnika tarcia czy stałej wartości opóźnienia hamowania jednak pogarszają takie parametry jak zużycie materiału ciernego, wzrost hałasu w pierwszych sekundach hamowania oraz pylenie materiału ciernego.

EN

The article presents a model of friction coefficient and temperature variation with a new friction surface profile with holes made in a spiral line with one roll. Such a shielding concept after previous simulations of drilling in accordance with Archimedes spiral of one coil is a compromise between the stable course of instantaneous coefficient of friction as a function of braking speed and the wear of friction material. Testing on drilled and severed discs significantly improves the friction characteristics of the brake in terms of improved braking performance, slight fluctuations in the instantaneous friction coefficient or constant braking delay but deteriorates parameters such as wear of friction material, noise increase in the first braking seconds and dusting of friction material.

10

Analiza rozwiązań konstrukcyjnych powierzchni ciernych nowych tarcz hamulcowych

Jüngst M., Sawczuk W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

765--768, CD

PL

W tarczowych układach hamulcowych jednym z najważniejszych elementów jest tarcza hamulcowa. Od początku pojawienia się tego rodzaju hamulca jako układu zastępującego hamulec bębnowy, powstało wiele rozwiązań konstrukcyjnych samych tarcz hamulcowych. Wyższość tarczowego układu hamulcowego nad klasycznym hamulcem bębnowym wynika głównie z możliwości realizacji większych mocy hamowania, doboru materiału na parę cierną pozwalającą na dowolne kształtowanie charakterystyki ciernej współczynnika tarcia w funkcji czasu i prędkości hamowania oraz zdecydowanie lepsze warunki wymiany ciepła powstałego w czasie hamowania do otoczenia. W hamulcach tarczowych poddanych większym obciążeniom stosuje się tarcze hamulcowego które oprócz wentylacji między pierścieniami ciernymi dodatkowo są nawiercane lub nacinane. Takie konstrukcje istotnie wpływają na poprawę procesu hamowania szczególnie przy dużych obciążeniach cieplnych, co przekłada się na skuteczność hamowania, jednak istotnie wpływają na większe koszty wytwarzania i skłonność do pęknięć powierzchniowych. W artykule przedstawiono kilka rozwiązań tarcz hamulcowych z rowkiem w kształcie spirali Archimedesa jako rozwiązania, które poprawia charakterystyki cierne przy niewielkich nakładach związanych przy ich wytwarzaniu.

EN

Disc brakes are one of the most important components of the brake disc. Since the inception of this type of brake as a replacement for the drum brake, many brake discs have been developed. The superiority of the disc brake system over the classic drum brake is mainly due to the possibility of achieving higher braking power, friction material selection allowing for friction characteristics as a function of time and braking speed, and significantly better heat exchange conditions occurring during braking to the environment. Disc brakes subjected to higher loads use brake discs which, in addition to the ventilation between the friction rings, are additionally drilled or scored. Such constructions have a significant effect on the improvement of the braking process, especially at high thermal loads, which results in braking performance, but significantly affect the higher manufacturing costs and the tendency to surface cracks. The article presents several archimedean spiral-shaped brake discs as a solution that improves friction characteristics at low cost associated with their manufacture.

11

Koncepcja nowej tarczy hamulcowej do pojazdów szynowych

Sawczuk W.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2016

|

R. 23, nr 12

490--495

PL

W technice kolejowej spotyka się różnorodne konstrukcje tarcz hamulcowych co sprawia, że możliwe jest ich zastosowanie niemal we wszystkich pojazdów szynowych, począwszy od lekkich pojazdów komunikacji miejskiej, a skończywszy na ciężkich pociągach towarowych. Łatwość zabudowy oraz wysoka skuteczność hamowania na hamulcu tarczowym jest powodem ich ciągłego rozwoju. Konstruktorzy nieprzerwanie pracują nad nowymi rozwiązaniami tarcz hamulcowych, które z jednej strony eliminują istniejące problemy dotyczące np. zjawisk cieplnych a z drugiej strony ograniczają koszty produkcji związane z ich odlewaniem i późniejszą obróbką. Celem artykułu jest przedstawienie nowej koncepcji tarczy hamulcowej z rowkiem na pierścieniu ciernym do usuwania produktów zużycia z pary ciernej hamulca.

EN

The railway technology meets a variety of designs of brake discs which makes it possible to use them in almost all rail vehicles, ranging from light transport vehicles, and ending with heavy freight trains. Ease of installation and high braking on the brake disc is the reason for their continued development. The designers are constantly working on new solutions brake discs, which on the one hand, eliminate the existing problems eg. Thermal phenomena and on the other hand, reduce production costs associated with their casting and subsequent machining. The aim of the article is to present a new concept of the brake disc with a groove on the friction ring to remove the products of wear of the friction brake.

12

Coefficient of Friction of a Brake Disc-Brake Pad Friction Couple

Orłowicz A. W., Mróz M., Wnuk G., Markowska O., Homik W., Kolbusz B

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 4

196--200

EN

The paper concerns evaluation of the coefficient of friction characterising a friction couple comprising a commercial brake disc cast of flake graphite grey iron and a typical brake pad for passenger motor car. For the applied interaction conditions, the brake pressure of 0.53 MPa and the linear velocity measured on the pad-disc trace axis equalling 15 km/h, evolution of the friction coefficient μ values were observed. It turned out that after a period of 50 minutes, temperature reached the value 270°C and got stabilised. After this time interval, the friction coefficient value also got stabilised on the level of μ = 0.38. In case of a block in its original state, stabilisation of the friction coefficient value occurred after a stage in the course of which a continuous growth of its value was observed up to the level μ = 0.41 and then a decrease to the value μ = 0.38. It can be assumed that occurrence of this stage was an effect of an initial running-in of the friction couple. In consecutive abrasion tests on the same friction couple, the friction coefficient value stabilisation occurred after the stage of a steady increase of its value. It can be stated that the stage corresponded to a secondary running-in of the friction couple. The observed stages lasted for similar periods of time and ended with reaching the stabile level of temperature of the disc-pad contact surface.

13

Wprowadzenie do zjawisk nieliniowych występujących w strefie kontaktu okładziny ciernej z tarczą hamulcową pojazdów szynowych

Sawczuk W.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

4310--4316, CD 1

PL

Niezawodność działania układu hamulcowego danego pojazdu uzależniona jest w dużej mierze od współpracy elementów hamulcowych stanowiących parę cierną np. tarcza hamulcowa-okładzina cierna. Niestabilność pracy wynika między innymi z wahania chwilowego współczynnika tarcia, co wpływa na obniżenie sprawności procesu hamowania. W praktyce oznacza to, że podczas hamowania pojazdów występujący zmienny w czasie opór tarcia może być powodem nierównomiernego przebiegu procesu hamowania. Skutki tych zmian zgodnie z pracą [10] mogą objawić się w postaci zmiennego opóźnienia od momentu rozpoczęcia aż do zatrzymania pociągu oraz drganiami przenoszonymi na pojazd. W konsekwencji wpływa to również na pogorszenie komfortu jazdy. Celem artykułu jest wprowadzenie do zagadnień zjawisk nieliniowością występujących w styku okładziny ciernej z tarczą hamulcową w czasie hamowania pojazdów szynowych.

EN

The reliability of the operation of the braking system of the vehicle depends to a large extent on the cooperation of the brake components forming a pair of friction e.g. brake disc-friction pad. Work instability arises by the occurrence of instantaneous changes to the coefficient of friction, which affects the lower efficiency of the braking process. In practice, this means that, during braking the vehicles currently alternative at a time of friction resistance may cause uneven braking process. The effects of these changes in accordance with the work [10] may be revealed in the form of no linear braking delay and vehicle vibrations. As a consequence, it also to the adversely affects on ride comfort. The purpose of the article is an introduction to the issues of nonlinear phenomena of the contact friction pads with disc during braking of the rail vehicles.

14

Ocena kontaktu okładziny ciernej z tarczą hamulcową metodą termowizyjną

Sawczuk W., Ulikowski K.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

4317--4323, CD 1

PL

Niezawodność działania układu hamulcowego danego pojazdu uzależniona jest w dużej mierze od współpracy elementów hamulcowych stanowiących parę cierną np. tarcza hamulcowa-okładzina cierna. Niestabilność pracy wynika między innymi z wahania chwilowego współczynnika tarcia, co wpływa na obniżenie sprawności procesu hamowania. Celem artykułu jest ocena współpracy kolejowych okładzin ciernych z tarczą hamulcową w aspekcie nierównomiernego rozkładu temperatury na okładzinach ciernych metodą termowizyjną. Artykuł dodatkowo jest wprowadzeniem do szeroko rozumianych zjawisk nieliniowych jakie występują w procesie hamowania. Spowodowane jest to między innymi występowaniem warstwy trzeciej znajdującej się pod powierzchnią okładzin w styku z tarczą hamulcową, co dodatkowo wpływa na zmienność rozkładu temperatury na powierzchniach ciernych hamulca. W szerszym sensie również ma wpływ na zmienność nacisków okładzin na tarczę hamulcową i wahania chwilowego współczynnika tarcia w czasie zarówno hamowań zatrzymujących oraz hamowań ze stałą mocą.

EN

The reliability of the operation of the braking system of the vehicle depends to a large extent on the cooperation of the brake components forming a pair of friction e.g. brake disc-friction pad. Work instability arises by the occurrence of instantaneous changes to the coefficient of friction, which affects the lower efficiency of the braking process. The purpose of the article is to assess the contact of railway brake pads with the brake disc in the aspect of non-uniform temperature distribution on friction pads method to recognize the IR camera. The article, furthermore, the introduction of a wide range of nonlinear phenomena that occur during braking. This is due, in particular, the advent of the third layer under the surface of the lining in contact with the brake disc, which also affects the variability of the temperature distribution on friction surfaces of the brake. In a wider sense also affects the variability of the pressure of the brake pads on the brake disc and temporary fluctuations of the coefficient of friction, while stop braking and braking with constant power.

15

Analiza numeryczna toczenia tarczy hamulcowej

Bohdal Ł., Chodór J., Kałduński P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2014

|

R. 15, nr 6

39-42

PL

Głównym celem pracy jest omówienie zjawisk fizycznych występujących na powierzchniach współpracujących wióra i narzędzia w procesie toczenia tarczy hamulcowej. Omówiono tarcie na powierzchniach styku, powstawanie narostu na ostrzu a także współdziałanie zjawisk towarzyszących procesowi powstawania wióra.

EN

The main aim of this work is present physical phenomena which occurs on the contact surface of chip and tool during brake disc turning. Friction on the contact zone, making built-up edge and cooperation of phenomena during chip processing are discussed.

16

Kompozyty odlewane na osnowie stopu Al-Si zbrojone fazami międzymetalicznymi

Szajnar J., Cholewa M., Wróbel T., Szuter T.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2013

|

T. 53, z. 2

75--83

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz wybranych właściwości mechanicznych kompozytu na osnowie stopu EN AC-AlSi11 ze zbrojeniem w postaci cząstek stopu Cr-Fe-C (kompozyt ex situ) oraz węglikoazotków Ti, Zr, V (kompozyt in situ). Badania mikrostruktury prowadzono przy użyciu mikroskopu świetlnego i elektronowego skaningowego z systemem EDS. W ramach badań właściwości użytkowych określono twardość, odporność na zużycie ścierne, udarność oraz wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności i wydłużenie kompozytu w stanie surowym oraz po obróbce cieplnej, tj. utwardzaniu wydzieleniowym oraz wyżarzaniu. Ponadto przedstawiono technologię odlewu tarczy hamulcowej z kompozytu zbrojonego fazami międzymetalicznymi.

EN

In the present paper research results of microstructure and selected mechanical properties of composite on EN AC-AlSi11 alloy matrix with reinforcement in the form of particle of Cr-Fe-C alloy (composite ex situ) and carbonitrides Ti, Zr, V (composite in situ) are presented. Metallographic studies were performed with the use of light microscope and with scanning electron microscope with EDS. Within the studies of performance characteristics measurements of hardness, abrasive wear resistance, impact resistance, tensile strength, yield point and elongation in as cast state and after heat treatment i.e. precipitation hardening and annealing were taken. Moreover the manufacturing method of brake disc casting from the studied composite with intermetallic phases reinforcement is presented.

17

Topografia powierzchni okładzin ciernych w skojarzeniach par typu tarcza hamulcowa - okładzina cierna

Wróbel G., Szymiczek M., Stawarz M., Rojek M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 4

374-377

PL

W pracy zaprezentowano wpływ warunków prowadzenia badań tribologicznych na topografię powierzchni okładzin ciernych. Analizy tej dokonano na podstawie zdjęć wykonanych na mikroskopie konfokalnym. Oceniono stan powierzchni wybranych okładzin ciernych z trzech różnych mieszanek oznaczonych symbolami A, B, C współpracujących w różnych warunkach chłodzenia układu par tarcza hamulcowa - okładzina cierna.

EN

The paper presents the influence of the conditions the tribological research is conducted on the topography of the friction linings surfaces. This analysis was undertaken on the basis of photographs taken with a confocal microscope. We monitored the status of the selected surface friction linings of the three different mixtures marked with symbols A, B, C, co-operating in various conditions of cooling the pairs: disc brake - friction lining.

18

Badanie współczynnika tarcia hamulca tarczowego

Sawczuk W.

Pojazdy Szynowe

|

2012

|

Nr 2

40-46

PL

W niniejszy artykule zaprezentowano metodykę badań oraz wyniki uzyskane na bezwładnościowym stanowisku po przeprowadzeniu badań ciernych na kolejowym hamulcu tarczowym. Na podstawie serii badań o charakterze trybologicznym przebadano pary cierne hamulca tarczowego i wyznaczono charakterystyki procesu hamowania w zależności od prędkości hamowania, docisku okładzin do tarczy hamulcowej oraz mas hamujących. Na podstawie wyników z ciernych badań stanowiskowych wyznaczono zależności współczynnika tarcia (chwilowego i średniego), w funkcji zużycia okładzin i prędkości początku hamowania.

EN

The methodology of tests and the results obtained on the inertial stand after carrying out the friction tests of railway disk brake are presented in this article. On the basis of a series of tests with tribological character the friction couples of disk brake are tested and the characteristics of braking process depending on braking speed, pressure of linings to the brake disk and braking masses arę determined. Based on the results o f stand friction tests it is determined the relations of the friction coefficient (momentary and average) as a function of lining wear and speed of braking start.

19

Nowe rozwiązanie procesu technologicznego tarcz hamulcowych

Wolny R., Podmagórski M.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 1CD

PL

Przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne tarcz hamulcowych. Omówiono proces technologiczny ich wykonania w produkcji wielkoseryjnej. Scharakteryzowano półautomatyczne gniazdo do obróbki mechanicznej tarcz hamulcowych. Dokonano modyfikacji procesu technologicznego obróbki tarcz hamulcowych wentylowanych. Optymalizowano parametry skrawania oraz wprowadzono zmiany w programach NC dla tokarek i wiertarek. Podjęto próbę zastosowania płytek skrawających z materiałów ceramicznych wraz z kolejną optymalizacją parametrów obróbkowych. Zastosowane zmiany znacząco zwiększyły wydajność bez uszczerbku na dokładności wykonania.

EN

The constructional solutions of disc brakes were presented. Technological process of their carrying out in the large-lot production was discussed. The semi-automatic seat to mechanical treatment of disc brakes was characterized. Modification of technological process of ventilated disc brakes treatment was done. Machine cutting parameters were optimized and changes in NC programs for lathes and borers were implemented. An attempt of applying ceramic cutting plates with another optimization of machining parameters was made. Applied changes improved the efficiency without worsening the precision of work.

20

Praktyczna weryfikacja metody recyklingu kompozytowych tarcz hamulcowych

Klasik A., Sobczak J., Pietrzak K., Makowska K., Wojciechowski A.

Transport Samochodowy

|

2011

|

z. 4

95--108

PL

W artykule przedstawiono podstawowe aspekty recyklingu tarcz hamulcowych wykonanych z metalowych kompozytów o osnowie będącej stopem aluminium zbrojonym cząsteczkami węglika krzemu (SiC) w ilości 20% (obj.). Wykazano przydatność metody bezpośredniego przetopu do recyklingu tarcz hamulcowych odlanych z komercyjnego kompozytu firmy DURALCAN o handlowej nazwie F3S.20S, stosowanego między innymi w przemyśle samochodowym. Symulację recyklingu przeprowadzono poprzez dziewięciokrotny przetop badanego materiału odlewając z każdego przetopu próbki do badań oraz odlewając po czwartym przetopie dwie tarcze hamulcowe. Uzyskane wyniki badań szeregu charakterystyk fizycznych, mechanicznych i mikrostrukturalnych potwierdzają przydatność zaproponowanej metody recyklingu do zastosowań praktycznych. Osiągnięty pozytywny wynik odbioru technicznego tarcz hamulcowych upoważnia do twierdzenia, że zastosowana metoda bezpośredniego przetopu może stanowić rekomendacje aplikacyjne recyklingu produktowego. Podkreślono także istotną rolę w analizowanym procesie przestrzegania reżimów technologicznych odlewania.

EN

In the research the basic aspects of the recycling of vehicle brake discs made from aluminum matrix composites reinforced with SiC particles (20% vol.) are presented. The usefulness of the direct multiple recast to the recycling of the cast brake discs made from commercial composite (DURALCAN - F3S.20S) used between other in the motor industry is shown. The simulation of the recycling was realized using nine fold melt of the examined material pouring off the test specimens from any recast and pouring off the ready two brake discs after the fourth remelt. The results of the row physical, mechanical and microstructure characteristics confirmed the usefulness of proposal recycling method for practical applications. The positive effect of brake discs technical acceptance makes possible to ascertain the application recommendation of product recycling by means of used direct remelts method. The significant role of keeping of the technological regimes in the analyzed process was also underlined.