วัสดุบุผิวเบรคดรัมรักษาประสิทธิภาพการเสียดสีที่มั่นคงภายใต้เงื่อนไขที่อุณหภูมิสูงและการสึกหรอได้อย่างไร

ผ้าเบรกกลอง เป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญในระบบเบรกยานยนต์ ฟังก์ชั่นหลักของพวกเขาคือการชะลอตัวหรือหยุดรถผ่านแรงเสียดทานด้วยดรัมเบรก ในการใช้งานจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การเบรกบ่อยครั้งการตกต่ำหรือภาระหนักระยะยาวการบุด้วยเบรกจะต้องเผชิญกับความท้าทายสองประการของสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงและการสึกหรออย่างต่อเนื่อง ดังนั้นวิธีการรักษาประสิทธิภาพการเสียดสีที่มั่นคงภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรงเหล่านี้จึงกลายเป็นปัญหาหลักสำหรับการปรับปรุงความปลอดภัยและอายุการใช้งานการเบรก

1. หลักการทำงานและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุบุผิวเบรกกลอง
ระบบเบรกกลองขึ้นอยู่กับรองเท้าเบรกเพื่อดันซับในออกไปด้านนอกใกล้กับพื้นผิวดรัมเบรกหมุนและชะลอตัวลงยานพาหนะผ่านแรงเสียดทาน เนื่องจากกระบวนการเบรกมาพร้อมกับการแปลงพลังงาน (พลังงานจลน์ถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน) ซับในเบรกจะต้องมีคุณสมบัติที่สำคัญดังต่อไปนี้:
ความเสถียรของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ดี: รักษาแรงเสียดทานคงที่ที่อุณหภูมิและความเร็วที่แตกต่างกัน
ความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ดีเยี่ยม: ป้องกันการทำให้เป็นคาร์บอนหรือความล้มเหลวของวัสดุเนื่องจากอุณหภูมิสูง
ความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม: ลดการสูญเสียวัสดุและยืดอายุการใช้งาน
เสียงรบกวนต่ำและการปล่อยฝุ่นละอองต่ำ: ปรับปรุงความสะดวกสบายในการขับขี่และเป็นไปตามมาตรฐานการป้องกันสิ่งแวดล้อม
2. ผลของอุณหภูมิสูงต่อประสิทธิภาพการเสียดสีและการตอบโต้
ในระหว่างการเบรกอย่างต่อเนื่องหรือมีความเข้มสูงอุณหภูมิของพื้นที่สัมผัสระหว่างดรัมเบรกและซับในสามารถเกิน 300 ° C หรือถึง 500 ° C อุณหภูมิสูงนี้อาจทำให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้:
วัสดุผ่านการสลายตัวด้วยความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานลดลง
สารยึดเกาะเรซิ่นสลายตัวซึ่งมีผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
พื้นผิวถูกออกซิไดซ์หรือคาร์บอนลดประสิทธิภาพการเสียดสี
เพื่อจัดการกับปัญหาข้างต้นวัสดุบุผิวเบรกกลองสมัยใหม่มักจะใช้วิธีการทางเทคนิคต่อไปนี้:
เลือกสารยึดเกาะและฟิลเลอร์ที่มีอุณหภูมิสูง: เช่นระบบดัดแปลงเรซินฟีนอลิกเส้นใยเซรามิก ฯลฯ เพื่อเพิ่มความเสถียรทางความร้อนของวัสดุ
เพิ่มตัวดัดแปลงแรงเสียดทาน: เช่นโลหะซัลไฟด์, กราไฟท์ ฯลฯ ซึ่งยังคงสามารถรักษาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูง
เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสูตร: ปรับสมดุลอัตราส่วนของอนุภาคแข็งและส่วนประกอบหล่อลื่นอ่อนในวัสดุเสียดสีเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการเสียดสีไม่ผันผวนอย่างมากกับอุณหภูมิ

3. การควบคุมการสึกหรอและมาตรการปรับปรุงชีวิตของวัสดุ
การสึกหรอเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่มีผลต่ออายุการใช้งานของการบุด้วยเบรก การสึกหรอไม่เพียง แต่ทำให้เกิดการสูญเสียวัสดุ แต่ยังอาจเปลี่ยนสถานะของพื้นผิวแรงเสียดทานซึ่งจะส่งผลต่อผลการเบรก เพื่อที่จะชะลอการสึกหรอและปรับปรุงความทนทานมาตรการต่อไปนี้มักจะใช้ในด้านวิศวกรรม:
แนะนำเส้นใยเสริมความแข็งแรงสูง: เช่นเส้นใยเหล็กเส้นใยอะรามิด ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความต้านทานแรงเฉือนและความเหนื่อยล้าของวัสดุ
การเพิ่มประสิทธิภาพอัตราส่วนขนาดอนุภาค: การจับคู่อนุภาคหยาบและอนุภาคละเอียดอย่างสมเหตุสมผลเพื่อสร้างชั้นแรงเสียดทานที่หนาแน่นและสม่ำเสมอและลดการปอกเปลือกพื้นผิว
การใช้เทคโนโลยีการบำบัดพื้นผิว: เช่นการพ่นทรายการเคลือบ ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ของวัสดุบุผิวและกลองเบรกและลดอัตราการสึกหรอเริ่มต้น
การทดสอบการจำลองและการวนซ้ำของวัสดุ: ด้วยความช่วยเหลือของการทดสอบบัลลังก์และการจำลองคอมพิวเตอร์แนวโน้มการสึกหรอของวัสดุภายใต้สภาพการทำงานที่ซับซ้อนจึงถูกคาดการณ์ไว้ดังนั้นจึงนำทางการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุ

ความเสถียรของแรงเสียดทานของวัสดุบุผิวเบรกกลองภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาพการสึกหรอนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบเบรกของยานพาหนะ ผ่านการปรับแต่งสูตรวัสดุการปรับปรุงการออกแบบโครงสร้างและการประยุกต์ใช้กระบวนการขั้นสูงประสิทธิภาพสามารถรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรง