كيف تحافظ بطانات فرامل الأسطوانة على أداء الاحتكاك المستقر في ظل درجة حرارة عالية وظروف التآكل؟

بطانات الفرامل الطبل هي واحدة من المكونات الرئيسية في نظام الفرامل السيارات. وظيفتهم الرئيسية هي إبطاء أو إيقاف السيارة من خلال الاحتكاك باستخدام أسطوانة الفرامل. في الاستخدام الفعلي ، وخاصة في ظل الفرامل المتكررة ، والانحدار الطويل أو ظروف الحمل الثقيلة ، ستواجه بطانات الفرامل التحديات المزدوجة المتمثلة في بيئة درجات الحرارة العالية والارتداء المستمر. لذلك ، أصبحت كيفية الحفاظ على أداء الاحتكاك المستقر في ظل هذه الظروف القاسية مشكلة أساسية لتحسين سلامة الكبح وعمر الخدمة.

1. مبدأ العمل ومتطلبات الأداء لبطانات الفرامل الأسطوانة
يعتمد نظام فرامل الأسطوانة على حذاء الفرامل لدفع البطانة إلى الخارج ، بالقرب من سطح أسطوانة الفرامل الدوار ، ويبطئ السيارة من خلال الاحتكاك. نظرًا لأن عملية الفرامل مصحوبة بتحويل الطاقة (يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارة) ، يجب أن يكون لبطانة الفرامل خصائص المفتاح التالية:
استقرار معامل الاحتكاك الجيد: الحفاظ على احتكاك مستمر في درجات حرارة وسرعات مختلفة ؛
مقاومة درجات الحرارة العالية الممتازة: منع غربنة المواد أو الفشل بسبب ارتفاع درجة الحرارة ؛
مقاومة تآكل ممتازة: تقليل فقدان المواد وتوسيع عمر الخدمة ؛
انخفاض الضوضاء وانبعاثات الغبار المنخفض: تحسين الراحة في القيادة وتلبية معايير حماية البيئة.
2. تأثير درجة الحرارة المرتفعة على أداء الاحتكاك والتدابير المضادة
أثناء الفرامل المستمرة أو عالية الكثافة ، يمكن أن تتجاوز درجة حرارة منطقة التلامس بين أسطوانة الفرامل والبطانة 300 درجة مئوية ، أو حتى تصل إلى أكثر من 500 درجة مئوية. يمكن أن تسبب هذه درجة الحرارة المرتفعة المشكلات التالية:
تخضع المادة إلى الانحلال الحراري وانخفاض معامل الاحتكاك ؛
يتحلل رابط الراتنج ، مما يؤثر على السلامة الهيكلية ؛
السطح مؤكسد أو غربنة ، مما يقلل من كفاءة الاحتكاك.
للتعامل مع المشكلات المذكورة أعلاه ، عادة ما تتبنى بطانات فرامل الأسطوانة الحديثة الوسائل التقنية التالية:
حدد المجلدات والمواد الحشو المقاومة للدرجات الحرارة العالية: مثل الأنظمة المعدلة راتنجات الفينول ، والألياف السيرامية ، وما إلى ذلك ، لتعزيز الاستقرار الحراري للمادة.
أضف معدلات الاحتكاك: مثل كبريتيد المعادن ، الجرافيت ، وما إلى ذلك ، والتي لا تزال يمكن أن تحافظ على معامل احتكاك معين في درجات حرارة عالية.
قم بتحسين تصميم الصيغة: توازن بين نسبة الجزيئات الصلبة ومكونات التشحيم الناعمة في مادة الاحتكاك لضمان أن أداء الاحتكاك لا يتقلب بشكل كبير مع درجة الحرارة.

3. تآكل السيطرة وتحسين الحياة المادية
التآكل هو واحد من العوامل الرئيسية التي تؤثر على عمر خدمة بطانات الفرامل. لا يسبب ارتداء فقدان المواد فحسب ، بل قد يغير أيضًا حالة سطح الاحتكاك ، مما يؤثر على تأثير الفرامل. من أجل إبطاء التآكل وتحسين المتانة ، غالبًا ما يتم اتخاذ التدابير التالية في الهندسة:
إدخال ألياف تعزيز عالية القوة: مثل الألياف الفولاذية ، وألياف أراميد ، وما إلى ذلك ، لتحسين مقاومة القص والتعب للمادة.
تحسين نسبة حجم الجسيمات: مطابقة بشكل معقول من الجزيئات الخشنة والخشنة لتشكيل طبقة احتكاك كثيفة وموحدة وتقليل تقشير السطح.
باستخدام تكنولوجيا المعالجة السطحية: مثل التثبيت الرملي ، والطلاء ، وما إلى ذلك ، لتحسين توافق البطانات وطبول الفرامل وتقليل معدل التآكل الأولي.
اختبار المحاكاة وتكرار المواد: بمساعدة اختبارات مقاعد البدلاء ومحاكاة الكمبيوتر ، يتم التنبؤ باتجاه التآكل للمواد في ظل ظروف العمل المعقدة ، وبالتالي توجيه تصميم المواد.

يرتبط استقرار الاحتكاك لبطانات الفرامل الأسطوانة في ظل درجة حرارة عالية وظروف التآكل مباشرة بسلامة وموثوقية نظام الفرامل في السيارة. من خلال تحسين صياغة المواد ، وتحسينات التصميم الهيكلي وتطبيق العمليات المتقدمة ، يمكن الحفاظ على أدائها بشكل فعال في ظل ظروف العمل المتطرفة .