Mbështesat e frenave janë pjesët më kritike të sigurisë në sistemin e frenave, të cilat luajnë një rol vendimtar në cilësinë e efektit të frenimit, dhe një jastëk i mirë i frenave është mbrojtësi i njerëzve dhe automjeteve (avionëve).
Së pari, origjina e jastëkëve të frenave
Në 1897, HerbertFrood shpiku jastëkët e parë të frenave (duke përdorur fije pambuku si fibër përforcuese) dhe i përdori ato në karroca me kuaj dhe makina të hershme, nga të cilat u themelua kompania me famë botërore Ferodo. Më pas në vitin 1909, kompania shpiku jastëkun e parë të frenave të ngurtësuar me bazë asbesti në botë; Në vitin 1968, u shpikën jaskat e parë të frenave me bazë gjysmë metali në botë, dhe që atëherë, materialet e fërkimit kanë filluar të zhvillohen drejt pa asbest. Brenda dhe jashtë vendit filloi të studionte një shumëllojshmëri të fibrave zëvendësuese të asbestit si fibra çeliku, fibra qelqi, fibra aramid, fibër karboni dhe aplikime të tjera në materialet e fërkimit.
Së dyti, klasifikimi i jastëkëve të frenave
Ekzistojnë dy mënyra kryesore për të klasifikuar materialet e frenave. Njëra ndahet nga përdorimi i institucioneve. Të tilla si materialet e frenave të automobilave, materialet e frenave të trenave dhe materialet e frenave të aviacionit. Metoda e klasifikimit është e thjeshtë dhe e lehtë për t'u kuptuar. Njëra ndahet sipas llojit të materialit. Kjo metodë klasifikimi është më shkencore. Materialet moderne të frenave përfshijnë kryesisht tre kategoritë e mëposhtme: materialet e frenave me bazë rrëshirë (materialet e frenave të azbestit, materialet e frenave jo-azbesti, materialet e frenave me bazë letre), materialet e frenave të metalurgjisë pluhur, materialet e frenave të përbërë karbon/karbon dhe materialet e frenave me bazë qeramike.
Së treti, materialet e frenave të automobilave
1, lloji i materialeve të frenave të automobilave sipas materialit të prodhimit është i ndryshëm. Mund të ndahet në fletë asbesti, fletë gjysmë metalike ose fletë metalike të ulët, fletë NAO (lëndë organike pa asbest), fletë karboni dhe fletë qeramike.
1.1.Fletë azbesti
Që nga fillimi, azbesti është përdorur si material përforcues për tabelat e frenave, sepse fibra e asbestit ka forcë të lartë dhe rezistencë ndaj temperaturës së lartë, kështu që mund të plotësojë kërkesat e jastëkëve të frenave dhe disqeve të tufës dhe guarnicioneve. Kjo fibër ka kapacitet të fortë tërheqës, madje mund të përputhet me çelikun e cilësisë së lartë dhe mund të përballojë temperaturat e larta prej 316 ° C. Për më tepër, asbesti është relativisht i lirë. Ai nxirret nga minerali i amfibolit, i cili gjendet në sasi të mëdha në shumë vende. Materialet e fërkimit të asbestit përdorin kryesisht fibër asbesti, përkatësisht silikat magnezi të hidratuar (3MgO·2SiO2·2H2O) si fibër përforcuese. Shtohet një mbushës për rregullimin e vetive të fërkimit. Një material i përbërë me matricë organike përftohet duke shtypur ngjitësin në një kallëp për shtypje të nxehtë.
Para viteve 1970. Fletët e fërkimit të asbestit përdoren gjerësisht në botë. Dhe dominoi për një kohë të gjatë. Megjithatë, për shkak të performancës së dobët të transferimit të nxehtësisë së asbestit. Nxehtësia e fërkimit nuk mund të shpërndahet me shpejtësi. Do të bëjë që shtresa e prishjes termike të sipërfaqes së fërkimit të trashet. Rritja e konsumit të materialit. Në ndërkohë. Uji kristal i fibrës së asbestit precipitohet mbi 400℃. Vetia e fërkimit zvogëlohet ndjeshëm dhe konsumimi rritet në mënyrë dramatike kur arrin 550℃ ose më shumë. Uji kristal ka humbur kryesisht. Përmirësimi është plotësisht i humbur. Më e rëndësishmja. Është e vërtetuar mjekësisht. Asbesti është një substancë që ka dëmtime serioze në organet e frymëmarrjes së njeriut. Korrik 1989. Agjencia Amerikane për Mbrojtjen e Mjedisit (EPA) njoftoi se do të ndalonte importin, prodhimin dhe përpunimin e të gjitha produkteve të asbestit deri në vitin 1997.
1.2, llamarine gjysem metalike
Është një lloj i ri materiali fërkimi i zhvilluar në bazë të materialit organik të fërkimit dhe materialit tradicional të fërkimit të metalurgjisë pluhur. Ai përdor fibra metalike në vend të fibrave të asbestit. Është një material fërkimi jo-azbest i zhvilluar nga Kompania Amerikane Bendis në fillim të viteve 1970.
Mbushjet e frenave hibride "gjysmë metalike" (Semi-met) janë bërë kryesisht prej leshi çeliku të ashpër si një fibër përforcuese dhe një përzierje e rëndësishme. Mbushjet e frenave organike të asbestit dhe jo-azbestit (NAO) mund të dallohen lehtësisht nga pamja (fibrat e imta dhe grimcat), dhe ato gjithashtu kanë një veti të caktuar magnetike.
Materialet gjysmë metalike të fërkimit kanë këto karakteristika kryesore:
(l) Shumë e qëndrueshme nën koeficientin e fërkimit. Nuk prodhon prishje termike. Qëndrueshmëri e mirë termike;
(2) Rezistencë e mirë ndaj konsumit. Jeta e shërbimit është 3-5 herë më shumë se ajo e materialeve të fërkimit të asbestit;
(3) Performancë e mirë e fërkimit nën ngarkesë të lartë dhe koeficient të qëndrueshëm të fërkimit;
(4) Përçueshmëri e mirë termike. Gradienti i temperaturës është i vogël. Veçanërisht i përshtatshëm për produkte më të vogla të frenave të diskut;
(5) Zhurmë e vogël frenimi.
Shtetet e Bashkuara, Evropa, Japonia dhe vende të tjera filluan të promovojnë përdorimin e zonave të mëdha në vitet 1960. Rezistenca ndaj konsumit të fletës gjysmë metalike është më shumë se 25% më e lartë se ajo e fletës së asbestit. Aktualisht, ajo zë një pozicion dominues në tregun e frenave në Kinë. Dhe shumica e makinave amerikane. Sidomos makinat dhe automjetet e pasagjerëve dhe mallrave. Veshja gjysmë metalike e frenave ka zënë më shumë se 80%.
Sidoqoftë, produkti ka edhe mangësitë e mëposhtme:
(l) Fibra e çelikut është e lehtë për t'u ndryshkur, e lehtë për t'u ngjitur ose dëmtuar palën pas ndryshkut, dhe forca e produktit zvogëlohet pas ndryshkut dhe konsumimi rritet;
(2) Përçueshmëri e lartë termike, e cila është e lehtë të shkaktojë që sistemi i frenimit të prodhojë rezistencë ndaj gazit në temperaturë të lartë, duke rezultuar në shkëputjen e shtresës së fërkimit dhe të pllakës së çelikut:
(3) Fortësia e lartë do të dëmtojë materialin e dyfishtë, duke rezultuar në zhurmë dhe zhurmë frenimi me frekuencë të ulët;
(4) Dendësi e lartë.
Edhe pse "gjysmë metali" nuk ka mangësi të vogla, por për shkak të qëndrueshmërisë së mirë të prodhimit, çmimit të ulët, ai është ende materiali i preferuar për frenat e automobilave.
1.3. Filmi NAO
Në fillim të viteve 1980, kishte në botë një shumëllojshmëri të veshjeve të frenave të përforcuara me fibra hibride pa asbest, domethënë brezi i tretë i frenave të llojit NAO të lëndëve organike pa asbest. Qëllimi i tij është të kompensojë defektet e materialeve të frenave gjysmë metalike të përforcuara me fibër çeliku, fibrat e përdorura janë fibra bimore, fibra aramong, fibra qelqi, fibra qeramike, fibra karboni, fibra minerale etj. Për shkak të aplikimit të fibrave të shumta, fijet në veshjen e frenave plotësojnë njëra-tjetrën në performancë dhe është e lehtë të dizajnohet formula e veshjes së frenave me performancë të shkëlqyer gjithëpërfshirëse. Avantazhi kryesor i fletës NAO është ruajtja e një efekti të mirë frenimi në temperaturë të ulët ose të lartë, zvogëlimi i konsumit, zvogëlimi i zhurmës dhe zgjatja e jetëgjatësisë së diskut të frenave, duke përfaqësuar drejtimin aktual të zhvillimit të materialeve të fërkimit. Materiali i fërkimit i përdorur nga të gjitha markat e famshme botërore të frenave Benz/Philodo është materiali organik i gjeneratës së tretë NAO pa asbest, i cili mund të frenojë lirshëm në çdo temperaturë, të mbrojë jetën e shoferit dhe të maksimizojë jetëgjatësinë e frenave. disk.
1.4, fletë karboni karboni
Materiali i përbërë i fërkimit të karbonit të karbonit është një lloj materiali me matricë karboni të përforcuar me fibra karboni. Karakteristikat e tij të fërkimit janë të shkëlqyera. Dendësi e ulët (vetëm çeliku); Niveli i lartë i kapacitetit. Ka një kapacitet shumë më të lartë të nxehtësisë se materialet e metalurgjisë pluhur dhe çeliku; Intensitet i lartë i nxehtësisë; Asnjë deformim, fenomen ngjitjeje. Temperatura e funksionimit deri në 200℃; Performancë e mirë e fërkimit dhe konsumit. Jetë e gjatë shërbimi. Koeficienti i fërkimit është i qëndrueshëm dhe i moderuar gjatë frenimit. Fletët e përbëra karbon-karbon u përdorën për herë të parë në avionët ushtarakë. Ai u miratua më vonë nga makinat e garave të Formula 1, i cili është i vetmi aplikim i materialeve të karbonit të karbonit në tavolinat e frenave të automobilave.
Materiali i përbërë i fërkimit të karbonit të karbonit është një material i veçantë me stabilitet termik, rezistencë ndaj konsumit, përçueshmëri elektrike, forcë specifike, elasticitet specifik dhe shumë karakteristika të tjera. Sidoqoftë, materialet e fërkimit të përbërë karbon-karbon kanë gjithashtu të metat e mëposhtme: koeficienti i fërkimit është i paqëndrueshëm. Ndikohet shumë nga lagështia;
Rezistencë e dobët ndaj oksidimit (oksidimi i rëndë ndodh mbi 50 ° C në ajër). Kërkesa të larta për mjedisin (e thatë, e pastër); Është shumë e shtrenjtë. Përdorimi është i kufizuar në fusha të veçanta. Kjo është gjithashtu arsyeja kryesore pse materialet kufizuese të karbonit të karbonit janë të vështira për t'u promovuar gjerësisht.
1.5, copa qeramike
Si një produkt i ri në materialet e fërkimit. Mbështesat qeramike të frenave kanë përparësitë e mungesës së zhurmës, mungesës së hirit, korrozionit të qendrës së rrotave, jetëgjatësisë së shërbimit, mbrojtjes së mjedisit etj. Mbushjet e frenave qeramike u zhvilluan fillimisht nga kompanitë japoneze të frenave në vitet 1990. Bëhuni gradualisht i dashuri i ri i tregut të frenave.
Përfaqësuesi tipik i materialeve të fërkimit me bazë qeramike janë kompozitat C/C-sic, domethënë kompozitat C/SiC të matricës së karbitit të silikonit të përforcuar me fibra karboni. Studiuesit nga Universiteti i Shtutgartit dhe Instituti Gjerman i Kërkimeve të Hapësirës Ajrore kanë studiuar aplikimin e përbërjeve C/C-sic në fushën e fërkimit dhe kanë zhvilluar jastëkët e frenave C/C-SIC për përdorim në makinat Porsche. Laboratori Kombëtar Oak Ridge me kompozita të avancuara Honeywell, Sistemet HoneywellAireratf Lnading dhe Sistemet e Vehicleve Komerciale Honeywell Kompania po punon së bashku për të zhvilluar jastëkë frenash të përbërë C/SiC me kosto të ulët për të zëvendësuar jastëkët e frenave prej gize dhe gize të përdorura në automjetet e rënda.
2, Përparësitë e jastëkëve të frenave të përbërë nga qeramika e karbonit:
1, krahasuar me jastëkët e frenave tradicionale prej gize gri, pesha e jastëkëve të frenave qeramike të karbonit zvogëlohet me rreth 60%, dhe masa jo pezulluese zvogëlohet me gati 23 kilogramë;
2, koeficienti i fërkimit të frenave ka një rritje shumë të lartë, shpejtësia e reagimit të frenimit është rritur dhe zvogëlimi i frenimit zvogëlohet;
3, zgjatja në tërheqje e materialeve qeramike të karbonit varion nga 0.1% në 0.3%, që është një vlerë shumë e lartë për materialet qeramike;
4, pedali i diskut qeramik ndihet jashtëzakonisht i rehatshëm, mund të prodhojë menjëherë forcën maksimale të frenimit në fazën fillestare të frenimit, kështu që as nuk ka nevojë të rritet sistemi i ndihmës së frenimit, dhe frenimi i përgjithshëm është më i shpejtë dhe më i shkurtër se sistemi tradicional i frenimit ;
5, për t'i rezistuar nxehtësisë së lartë, ka izolim termik qeramik midis pistonit të frenave dhe rreshtit të frenave;
6, disku i frenave qeramike ka qëndrueshmëri të jashtëzakonshme, nëse përdorimi normal është një zëvendësim pa jetë, dhe disku i frenave prej gize zakonisht përdoret për disa vjet për të zëvendësuar.
Koha e postimit: Shtator-08-2023