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

Identification of factors that differentiate motor vehicles that have experienced wear or failure of brake system components during the warranty service period

Sliż Piotr, Wycinka Ewa

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 3

430--442

EN

The paper focuses on issues related to selected automotive brakes with the aim of applying the proposed methodology to other structural systems of this type. The main aim of the paper is to identify the factors that differentiate the course of wear and occurrence of a fault in brake system components of passenger cars and light commercial vehicles during the warranty service period. The following methods were used in this study: systematic literature review, process analysis, and descriptive and inferential statistics, including analysis of variance and multiple classification analysis. As a result of an analysis of 295 brake system repairs, six differentiating factors that allowed for ex post analysis of the repairs were identified. An analysis of the interaction of these factors made it possible to distinguish three groups of motor vehicles depending on the cause of failure of the braking system. Based on the data generated in the warranty process, it is possible to determine the factors that differentiate the occurrence of a fault and the course of brake disc and pad wear.

4

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.

5

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.

6

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.

7

Effect of the gear local damage and profile error of the gear on the drivetrain dynamic response

Ghorbel A., Zghal B., Abdennadher M., Walha L., Haddar M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 3

765--779

EN

The dynamic modeling of vibration of a drivetrain is used for increasing our information about vibration generating mechanisms, especially in the presence of some kind of gear faults. This paper describes a research work on the automotive driveline modeling, vibration analysis, and the effect of gear defects on the dynamic behavior of the system. Firstly, main drivetrain components including the engine, clutch, single stage spur gearbox and disc brake are modeled, respectively. The nonlinear dynamic model is simulated by a thirteen degrees of freedom (DOF) system and the nonlinear function is due to the dry friction path. Secondly, two types of defects are modeled and introduced into the spur gear system; local damage and profile error. Then, the nonlinear equations of motion are solved by the numerical Runge Kutta method and a comparative study of the dynamic behavior of the system in healthy and defected cases is discussed for each fault type. The influence of the defects on the vibration response is presented in the time and frequency domain. Finally, analysis of the two defects together is presented.

8

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.

9

Ocena zużycia awaryjnego pary ciernej klocek-tarcza hamulcowa na podstawie ilościowej i jakościowej analizy metalograficznej oraz badań topografii powierzchni 2D

Marcol D., Stanik Z.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1122--1125, CD

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań, których celem było zbadanie powierzchni metalograficznej pary ciernej tarcza-klocek hamulcowy. Elementy układu hamulcowego samochodu dostawczego, które zostały poddane badaniu były eksploatowane w normalnych oraz trudnych warunkach miejskich. Przedstawiono przyczyny nieprawidłowej eksploatacji samochodu, które miały znaczący wpływ na zużycie awaryjne i bezpieczeństwo w ruchu drogowym.

EN

The article presents the results of research aimed at examining the metallographic surface of the friction pair of brake padbrake disc. The components of the delivery vehicle's braking system were tested in normal and difficult urban conditions. The causes of incorrect car use have been reported, which have had a significant impact on emergency wear and road safety.

10

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.

11

Frictional heating with time-dependent specific power of friction

Topczewska K.

Acta Mechanica et Automatica

|

2017

|

Vol. 11, no. 2

111--115

EN

In this paper analytical solutions of the thermal problems of friction were received. The appropriate boundary-value problems of heat conduction were formulated and solved for a homogeneous semi–space (a brake disc) heated on its free surface by frictional heat fluxes with different and time-dependent intensities. Solutions were obtained in dimensionless form using Duhamel's theorem. Based on received solutions, evolution and spatial distribution of the dimensionless temperature were analyzed using numerical methods. The numerical results allowed to determine influence of the time distribution of friction power on the spatio-temporal temperature distribution in brake disc.

12

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.

13

The temperature of a brake disc during frictional heating with linear distribution of the contact pressure

Topczewska K.

Technical Issues

|

2016

|

nr 3

113--119

EN

In this paper the analytical solution of the boundary–value heat conduction problem for a brake rotor was developed. A solid brake disc is heated by frictional heat flux during braking with constant deceleration. Intensity of the heat flux affecting friction surface of the disc is proportional to the specific power of friction. It was assumed that contact pressure between the pad and the disc increases linearly, from zero in the initial moment of the braking process to the maximum value in standstill. Calculations were carried out on variables and parameters in the dimensionless form. The obtained results were compared with adequate resultsduring braking with constant deceleration, with an assumption of pressure constant in time.

14

Temperature distribution in a brake disc with variable contact pressure

Topczewska K.

Technical Issues

|

2016

|

nr 1

90--95

EN

The aim of this study was to investigate the influence of the time of pressure increase during single braking on the temperature in a brake disc. The case of linear pressure increase from zero to nominal value in the initial stage of braking and maintaining this value to standstill was considered. The time distribution of the sliding velocity of frictional elements was determined from the differential equation of motion with the initial condition. Based on the time distributions of pressure and sliding velocity, the intensity of the frictional heat flux, which affects on the disc surface, was determined. Spatio-temporal distribution of the temperature in a brake disc was found from analytical solution of the heat conduction boundary–value problem for semi–space heated on the outer surface heat flux with known a priori intensity. The numerical analysis conducted allowed to determine engineering equation, which describes relation between maximum temperature and the time of pressure increase.

15

Wybrane zagadnienia eksploatacji układów hamulcowych współczesnych pojazdów szynowych

Sawczuk W.

Problemy Kolejnictwa

|

2016

|

Z. 170

71--78

PL

Ze względu na wiele zalet w stosunku do tradycyjnego powietrznego hamulca klockowego, hamulce tarczowe są coraz częściej stosowane w wagonach pasażerskich oraz w pojazdach trakcyjnych. Do podstawowych zalet tarczowych układów hamulcowych należy stabilny przebieg współczynnika tarcia okładzin ciernych o tarczę hamulcową w funkcji prędkości hamowania. Długotrwała eksploatacja tarczowych układów hamulcowych wykazała, że poza eksploatacyjnym zużyciem okładzin ciernych przy hamowaniach z dużych prędkości lub hamowaniach w krótkich odstępach czasu dochodzi do przyspieszonego zużycia powierzchni ciernej tarczy. Na powierzchni tarczy pojawiają się mikropęknięcia, które rozrastają się promieniowo przy kolejnych hamowaniach. Osobną grupą uszkodzeń są defekty występujące w mechanizmie dźwigniowym hamulca tarczowego, jednak są to przypadki losowe w stosunku do uszkodzeń pary ciernej tarcza-okładzina cierna.

EN

Disc brakes, because of numerous advantages in comparison to a traditional air block brake, are more and more often utilized in passenger carriages and other railway vehicles. Stable and constant (in the whole speed range) coefficient of friction μ, of amount: μ=0,35 is a basic advantage of disc brake systems [9]. Long exploitation of disc brake systems, excluding wear of the friction pads showed that with braking at a very high speed or braking in short time periods, faster wear of friction surface occurs. Micro heat cracks appear on the disc surface, which enlarge radially at consecutive brakings.

16

Compatibility of the λ- Kolmogorov test for the brake disc emissivity factor distribution in thermal imaging studies

Sawczuk W., Pagórek B.

Measurement Automation Monitoring

|

2016

|

Vol. 62, No. 2

56--61

EN

A thermal imaging camera is widely used in railway, it allows evaluating the wheel-rail contact while rolling the wheel set on the rails [3], cracks of the railway tracks [22] or identify overheated axle bearings of the wheel sets of the railway cars. In studies of braking systems both railway and vehicular ones on brake positions, the thermal imaging measurements are little used. Only in the qualitative assessment, an IR camera can identify the phenomenon of "hot spots" on the brake disc [1, 12, 15]. When testing the disc brake friction pairs, the most difficult is the brake disc and determination of its actual temperature which, due to the polished smooth surface by friction with the friction pad, is a low-carbon object. This type of objects force the person who makes the measurements to do a very precise configuration of the thermal imaging camera in order to determine the emissivity factor. An additional difficulty in the thermal imaging of braking systems is a dynamically changeable nature of the work associated with changes in the rotational speed of the brake disc and a nonlinear increase in its temperature. The paper presents the results of the studies conducted parallel with the thermal imaging measurements by using thermocouples to determine variability of the experimental emissivity factor of the brake disc supported by the λ-Kolmogorov compatibility test.

17

Influence of selected service operations on the effectiveness of brake system operation

Witaszek K., Stanik Z., Filipczyk J.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 4

555--560

EN

This paper attempts to clarify what impact has selected technical maintenance tasks on the effectiveness of the braking system with special emphasis on the initial break-in period of associated components. Were conducted studies involving measurements of braking forces on a rolling station and road tests Renault Thalia of car braking during which was recorded deceleration, speed, temperature of brake discs and the force of the pressure on the brake pedal. Braking process on the rolling station was assessed with a braking efficiency ratio as a criterion. However, results collected during road tests allowed studying for more accurate of running-in process of car barking system elements. This was due to taking into account the total vehicle braking force compared with the force applied to the brake pedal. The study was performed for the discs and brake pads exhibiting a different degree of wear, with particular emphasis on the running-in elements occurring immediately after replacing brake pads. In this case, there is a noticeable loss of performance brake system, which persists after initial running in mating faces of the pad and the brake disc. This phenomenon is known from workshop car service practice, but there is a need for sensitization of staff at the Pre-reaching elements of the service operations, because operation of a vehicle with a temporarily reduced efficiency of the braking system on a public road has the potential to cause threats to the safety of road users.

18

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.

19

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.

20

Mass optimizing of the brake disctolighttricycle

Sokołowski P., Magryta P.

Applied Computer Science

|

2015

|

Vol. 11, no 2

17--28

EN

The article presents an optimization process of the brake disc in terms of mass and strength resistance. A model of the disc was made using three-dimensional software – Catia V5 (CAD). Model has been subjected to the parameterization process for the strength calculations. A brake disc was fixed at the location of the mounting screws and subjected to torque resulting from the braking process. As a result of calculations, a set of parameters that meet the established boundary conditions was obtained as shown in the article.