أصل وتطور منصات الفرامل

منصات الفرامل هي أجزاء السلامة الأكثر أهمية في نظام الفرامل ، والتي تلعب دورًا حاسمًا في جودة تأثير الفرامل ، ووسادة الفرامل الجيدة هي حامية الأشخاص والمركبات (الطائرات).

أولاً ، أصل وسادات الفرامل

في عام 1897 ، اخترع Herbertfrood منصات الفرامل الأولى (باستخدام خيط القطن كألياف تعزيز) واستخدمها في العربات التي تجرها الخيول والسيارات المبكرة ، والتي تم تأسيس شركة Ferodo المشهورة عالميًا. ثم في عام 1909 ، اخترعت الشركة أول وسادة الفرامل التي تعتمد على الأسبستوس في العالم ؛ في عام 1968 ، تم اختراع أول منصات الفرامل شبه المعدنية في العالم ، ومنذ ذلك الحين ، بدأت مواد الاحتكاك في التطور نحو خالية من الأسبستوس. في الداخل والخارج ، بدأت في دراسة مجموعة متنوعة من ألياف الاستبدال الأسبستوس مثل الألياف الفولاذية والألياف الزجاجية وألياف أراميد وألياف الكربون وغيرها من التطبيقات في مواد الاحتكاك.

ثانياً ، تصنيف منصات الفرامل

هناك طريقتان رئيسيتان لتصنيف مواد الفرامل. يتم تقسيم واحد على استخدام المؤسسات. مثل مواد فرامل السيارات ، ومواد فرامل القطار ومواد الفرامل الطيران. طريقة التصنيف بسيطة وسهلة الفهم. يتم تقسيم واحد وفقا لنوع المواد. طريقة التصنيف هذه أكثر علمية. تشمل مواد الفرامل الحديثة بشكل رئيسي الفئات الثلاث التالية: مواد الفرامل القائمة على الراتنج (مواد الفرامل الأسبستوس ، ومواد الفرامل غير الأسبستوس ، ومواد الفرامل الورقية) ، ومواد الفرامل المعدنية للمسحوق ، ومواد الفرامل المركبة للكربون/الكربون ومواد الفرامل القائمة على السيراميك.

ثالثًا ، مواد فرامل السيارات

1 ، يختلف نوع مواد فرامل السيارات وفقًا لمادة التصنيع. يمكن تقسيمها إلى ورقة الأسبستوس أو ورقة شبه معدنية أو ورقة معدنية منخفضة ، ورقة NAO (المواد العضوية الخالية من الأسبستوس) ، ورقة الكربون الكربونية وورقة السيراميك.
1.1.Asbestos ورقة

منذ البداية ، تم استخدام الأسبستوس كمواد تعزيز لمنصات الفرامل ، لأن ألياف الأسبستوس لديها قوة عالية ومقاومة عالية في درجة الحرارة ، بحيث يمكنها تلبية متطلبات منصات الفرامل وأقراص القابض والحشيات. هذه الألياف لديها قدرة شد قوية ، ويمكن أن تتطابق مع الصلب عالي الجودة ، ويمكن أن تصمد أمام درجات حرارة عالية من 316 درجة مئوية. ما هو أكثر من ذلك ، الأسبستوس رخيصة نسبيا. يتم استخلاصه من خام الأمفيبول ، والذي يوجد بكميات كبيرة في العديد من البلدان. تستخدم مواد احتكاك الأسبستوس بشكل أساسي ألياف الأسبستوس ، وهي سيليكات المغنيسيوم المائية (3MGO · 2SiO2 · 2H2O) كألياف تعزيز. تمت إضافة حشو لضبط خصائص الاحتكاك. يتم الحصول على مادة مركبة المصفوفة العضوية عن طريق الضغط على المادة اللاصقة في قالب الصحافة الساخنة.

قبل السبعينيات. تستخدم أوراق الاحتكاك من نوع الأسبستوس على نطاق واسع في العالم. وهومت لفترة طويلة. ومع ذلك ، بسبب ضعف أداء نقل الحرارة من الأسبستوس. لا يمكن تبديد حرارة الاحتكاك بسرعة. سوف يتسبب في ثخن طبقة الانحلال الحراري لسطح الاحتكاك. زيادة ارتداء المواد. في غضون ذلك. يتم ترسيب الماء البلوري لألياف الأسبستوس فوق 400 ℃. يتم تقليل خاصية الاحتكاك بشكل كبير ويتم زيادة التآكل بشكل كبير عندما يصل إلى 550 ℃ أو أكثر. تم فقد الماء البلوري إلى حد كبير. يضيع التحسين تماما. الأهم من ذلك. ثبت طبيا. الأسبستوس هي مادة لها أضرار جسيمة لأعضاء الجهاز التنفسي البشري. يوليو 1989. أعلنت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) أنها ستحظر استيراد وتصنيع ومعالجة جميع منتجات الأسبستوس بحلول عام 1997.

1.2 ، ورقة شبه معدنية

إنه نوع جديد من مواد الاحتكاك التي تم تطويرها على أساس مواد الاحتكاك العضوي ومواد الاحتكاك المعدني للمسحوق التقليدية. يستخدم الألياف المعدنية بدلاً من ألياف الأسبستوس. إنها مادة احتكاك غير ASBESTOS التي طورتها شركة Bendis American في أوائل السبعينيات.
منصات الفرامل الهجينة "شبه المعدنية" (شبه ميت) مصنوعة بشكل أساسي من الصوف الصلب الخشن كألياف تعزيز ومزيج مهم. يمكن تمييز الأسبستوس ومنصات الفرامل العضوية غير الأسبستوس (NAO) بسهولة عن المظهر (الألياف الدقيقة والجزيئات) ، ولها أيضًا خصائص مغناطيسية معينة.

مواد الاحتكاك شبه المعدنية لها الخصائص الرئيسية التالية:
(ل) مستقر جدا أسفل معامل الاحتكاك. لا ينتج التحلل الحراري. الاستقرار الحراري الجيد ؛
(2) مقاومة ارتداء جيدة. عمر الخدمة 3-5 أضعاف مواد الاحتكاك الأسبستوس ؛
(3) أداء الاحتكاك الجيد تحت الحمل العالي ومعامل الاحتكاك المستقر ؛
(4) الموصلية الحرارية الجيدة. التدرج درجة الحرارة صغيرة. مناسبة بشكل خاص لمنتجات فرامل القرص الأصغر ؛
(5) ضوضاء الكبح الصغيرة.
بدأت الولايات المتحدة وأوروبا واليابان ودول أخرى في تعزيز استخدام مساحات كبيرة في الستينيات. مقاومة التآكل للورقة شبه المعدنية أعلى من 25 ٪ من ورقة الأسبستوس. في الوقت الحاضر ، تحتل موقعًا مهيمنًا في سوق وسادات الفرامل في الصين. ومعظم السيارات الأمريكية. وخاصة السيارات وسيارات الركاب والبضائع. شكلت بطانة الفرامل شبه المعدنية أكثر من 80 ٪.
ومع ذلك ، فإن المنتج لديه أيضًا أوجه القصور التالية:
(ل) من السهل الصدأ من الألياف الفولاذية ، وسهلة التمسك بالزوج بعد الصدأ ، ويتم تقليل قوة المنتج بعد الصدأ ، ويزداد التآكل ؛
(2) الموصلية الحرارية العالية ، والتي من السهل أن تتسبب في أن ينتج نظام الفرامل مقاومة الغاز عند درجة حرارة عالية ، مما يؤدي إلى طبقة الاحتكاك وفصل لوحة الصلب:
(3) صلابة عالية سوف تلحق الضرر بالمواد المزدوجة ، مما يؤدي إلى ضوضاء الكبح منخفضة التردد ؛
(4) كثافة عالية.
على الرغم من أن "شبه المعدن" ليس له أوجه قصور صغيرة ، ولكن بسبب استقرار الإنتاج الجيد ، انخفاض السعر ، فإنه لا يزال المادة المفضلة لمنصات الفرامل السيارات.

1.3. فيلم NAO
في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، كان هناك مجموعة متنوعة من بطانات الفرامل الخالية من الألياف الهجينة في العالم ، أي الجيل الثالث من وسادات الفرامل العضوية الخالية من الأسبستوس. والغرض منه هو تعويض عيوب الألياف الصلب أحادية المكابح المقوى للفرامل ، والألياف المستخدمة هي الألياف النباتية ، والألياف أرامونغ ، والألياف الزجاجية ، والألياف الخزفية ، والألياف الكربونية ، والألياف المعدنية ، وهلم جرا. نظرًا لتطبيق ألياف متعددة ، تكمل الألياف الموجودة في بطانة الفرامل بعضها البعض في الأداء ، ومن السهل تصميم صيغة بطانة الفرامل بأداء شامل ممتاز. تتمثل الميزة الرئيسية في ورقة NAO في الحفاظ على تأثير الفرامل الجيد في درجة حرارة منخفضة أو عالية ، وتقليل التآكل ، وتقليل الضوضاء ، وتوسيع عمر خدمة قرص الفرامل ، مما يمثل اتجاه التطوير الحالي لمواد الاحتكاك. إن المواد الاحتكاكية التي تستخدمها جميع العلامات التجارية العالمية الشهيرة لمنصات الفرامل بنز/Philodo هي الجيل الثالث من المواد العضوية الخالية من Asbestos ، والتي يمكن أن الفرامل بحرية في أي درجة حرارة ، وحماية عمر السائق ، وزيادة عمر قرص الفرامل.

1.4 ، ورقة الكربون الكربون
مادة الاحتكاك المركب الكربون الكربون هي نوع من المواد مع مصفوفة الكربون المقواة بألياف الكربون. خصائصها الاحتكاكية ممتازة. كثافة منخفضة (الصلب فقط) ؛ مستوى السعة العالي. لديها سعة حرارة أعلى بكثير من مواد المعادن للمسحوق والصلب. شدة الحرارة عالية. لا تشوه ، ظاهرة التصاق. درجة حرارة التشغيل تصل إلى 200 ℃ ؛ احتكاك جيد وارتداء الأداء. خدمة الخدمة الطويلة. معامل الاحتكاك مستقر ومعتدل أثناء الكبح. تم استخدام صفائح مركبة الكربون الكربون لأول مرة في الطائرات العسكرية. تم تبنيها لاحقًا بواسطة سيارات Formula 1 Racing ، والتي هي التطبيق الوحيد لمواد الكربون الكربونية في وسادات فرامل السيارات.
مادة الاحتكاك المركب الكربون الكربون هي مادة خاصة ذات استقرار حراري ، ومقاومة التآكل ، والتوصيل الكهربائي ، وقوة محددة ، ومرونة محددة والعديد من الخصائص الأخرى. ومع ذلك ، فإن مواد الاحتكاك المركبة للكربون الكربوني لها أوجه القصور التالية: معامل الاحتكاك غير مستقر. يتأثر بشكل كبير بالرطوبة.
ضعف مقاومة الأكسدة (تحدث الأكسدة الحادة فوق 50 درجة مئوية في الهواء). متطلبات عالية للبيئة (جافة ، نظيفة) ؛ إنه مكلف للغاية. يقتصر الاستخدام على الحقول الخاصة. هذا هو أيضًا السبب الرئيسي وراء صعوبة الحد من مواد الكربون في الكربون على نطاق واسع.

1.5 ، قطع السيراميك
كمنتج جديد في مواد الاحتكاك. تتمتع منصات الفرامل السيراميكية بمزايا عدم وجود ضوضاء ، ولا رماد سقوط ، ولا تآكل من محور العجلات ، وحياة الخدمة الطويلة ، وحماية البيئة وما إلى ذلك. تم تطوير منصات الفرامل السيراميك في الأصل بواسطة شركات فرامل الفرامل اليابانية في التسعينيات. تصبح تدريجيا حبيبي الجديد لسوق الفرامل.
الممثل النموذجي لمواد الاحتكاك القائمة على السيراميك هو مركبات C/ C-SIC ، أي مركبات Carbide Carbide المقواة بألياف الكربون C/ SIC. درس باحثون من جامعة شتوتغارت ومعهد أبحاث الطيران الألماني تطبيق مركبات C/ C-SIC في مجال الاحتكاك ، وطوروا وسادات الفرامل C/ C-SIC لاستخدامها في سيارات بورشه. مختبر Oak Ridge الوطني مع مركبات Honeywell Advnanced ، وأنظمة Honeywellaireratf lnading ، وأنظمة Honeywell التجارية تعمل الشركة معًا لتطوير منصات الفرامل المركبة C/SIC منخفضة التكلفة لاستبدال وسادات الفرامل المصبوبة والكسر المصبوب المستخدمة في المركبات الثقيلة.

2 ، مزايا لوحة الفرامل المركبة الخزفية الكربونية:
1 ، مقارنةً بوسادات الفرامل التقليدية من الحديد الزهر ، يتم تقليل وزن وسادات الفرامل الخزفية الكربونية بحوالي 60 ٪ ، ويتم تقليل كتلة عدم التعاون بحوالي 23 كيلوغرام ؛
2 ، معامل احتكاك الفرامل لديه زيادة عالية للغاية ، وزيادة سرعة تفاعل الفرامل ويتم تقليل توهين الفرامل ؛
3 ، يتراوح استطالة الشد للمواد الخزفية الكربونية من 0.1 ٪ إلى 0.3 ٪ ، وهي قيمة عالية جدًا للمواد السيرامية ؛
4 ، تبدو دواسة القرص السيراميك مرتاحًا للغاية ، ويمكن أن تنتج على الفور أقصى قوة الفرامل في المرحلة الأولية من الكبح ، لذلك ليست هناك حاجة لزيادة نظام مساعدة الفرامل ، والكبح الإجمالي أسرع وأقصر من نظام الفرامل التقليدي ؛
5 ، من أجل مقاومة الحرارة العالية ، هناك عزل حراري للسيراميك بين مكبس الفرامل وبطانة الفرامل ؛
6 ، يحتوي قرص الفرامل السيراميك على متانة غير عادية ، إذا كان الاستخدام العادي هو استبدال مجاني مدى الحياة ، ويستخدم قرص فرامل الحديد الزهر العادي عمومًا لبضع سنوات لاستبداله.