Повышение работоспособности и ресурса пары трения «тормозной диск — колодка»
Диссертация
Описан реальный процесс и определены основные механизмы трения в паре «тормозной диск — колодка». Показано, что наряду с абразивным износом тормозного диска при трении наблюдается интенсивное окисление его поверхности, изменение структуры материала тормозного диска (серый чугун типа СЧ15 или СЧ25), перенос и намазывание материала тормозной колодки (композиционный материал, состоящий… Читать ещё >
Список литературы
- Самохин С. Тормоза — на «раз» // Автомобиль и сервис. 2003. № 11. С.38−40
- ВАЗ-21 103 после 125 000 км // За рулём. 2002. № 8. С. 102
- Отчего вибрирует тормозная педаль? // За рулём. 2002. № 8. С. 200
- Бруннер X., Аугсбург К., Грохович Я. Исследование вибраций дисковых тормозов с плавающей скобой легковых автомобилей // ATZ. 1999. № 1. С. 22−30
- Haigh М. J., Smales Н., Abe М. Vehicle judder under dynamic braking caused by disc thickness variation // ImechE. 1993. C444/022. P. 247−258
- Breuer В., Engel H. G. Neuere Erkenntnisse iiber bremsenerregte Schwigungen // XIV.-Symposium. Bad Neuenahr. 1993
- Engel H. G., Schroder F., Hassiotis V., Tiemann R. Systemansatz zur Untersuchung von Bremsrubbeln unter Berucksichtigung der Fahrerwahrnehmung // VDI Jahrbuch. Fahrzeug und Verkehrstechnik. VDI-Verlag. Diisseldorf. 1996
- Augsburg K., Grochowicz J. et al. Systematishe Untersuchungen zu Bremsdruck- und Bremsmomentschwankungen an Scheibenbremsen // XVI p.-Symposium. Bad Neuenahr. 1996
- Grochowicz J. Experimented und theoretische Untersuchungen zu Bremsdruk- und Bremsmomentschwankungen an Pkw-Scheibenbremsen // Dresden. Dissertetion. TU. 1997
- Tirovic M., Day A. J. Disc brake interface pressure distribution // Proc. Inst. Mech. Engrs. Journal of Automobile Engineering. 1991. V. 205. 1991
- П.Ходжес Т., Денгош Ф.-Й. Разработка методики для исследования вибрации тормозов//ATZ. 2001. № 1
- БМВ 3-й серии с проблемами передней подвески // Mot. 1999. № 20
- Pressouyre G. М. Trap theory of hydrogen embrittlement // Acta Metall. 1980. V. 28. № 7. P. 895−911
- Trojano A. Met. Progress. 1960. V. 22. P. 1065
- Oriani R., Josephic P. Acta Metall. 1974. V. 22. P. 1075
- Engel L., Klingele H. Beitrag des Rasterelektronenmikroskops zum Beurteilung wasserstoffinduzierter Bruche // Arch. Eisenhouttenwes. 1977. V. 4. № 10. P. 555−560
- Поляков А. А. Защита от водородного износа в узлах трения. М.: Машиностроение, 1980
- Гаркунов Д. Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985.616 с.
- Kula P. Sorpcja wodoru w warstwie azotowanej oraz jej wplyw na tarcie i zuzycie // Zeszyty naukowe Politechniki Lodzkiej. 1994. № 961
- Flis J. Wodorowe i korozyjne niszczenie metali // PWN: Warszawa. disk brake pads with «the controlled grain structure» // SAE Technocal Paper Series. 1989. № 890 864
- Инструкция по замене тормозного диска «LOCKHEED»
- Textar. Тормозные колодки для транспортных средств // Развитие и испытания. 1990
- Инструкция по замене тормозного диска «ВгешЬо»
- Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1980. — 496 с.
- Чугун / Под ред. канд. тех. наук А. Д. Шермана и докт. тех. наук. А. А. Жукова. М.: Металлургия, 1991. — 576 с.
- Гуляев А. П. Металловедение. М.: Машиностроение, 1977.648 с.
- Справочник по чугунному литью / Под ред. докт. тех. наук, проф. Н. Г. Гиршовича. Л.: Машиностроение, 1978. — 760 с.
- Неижко И. Г. Графитизация и свойства чугуна. Киев: Наукова Думка, 1989. — 208 с.
- Материаловедение / Под ред. докт. тех. наук, проф. Б. Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1986. — 384 с.
- Болховитинов И. Ф. Металловедение и термическая обработка. -М.: Машгиз, 1958.-430 с.
- Адаскин А. М., Зуев В. М. Материаловедение (металлообработка). М.: Academa, 2002. — 240 с.
- Никифоров В. М. Технология металлов и других конструкционных материалов. СПб.: Политехника, 2000. — 384 с.
- Керамический тормозной диск // Автостроение за рубежом. Вкладыш «В мире техники». 2002. № 3. С. 7
- Мельников В. П., Садовский Е. А. Влияние графита на прочность серого перлитного чугуна в крупных отливках // Литейное производство. 1994. № 8
- Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургиздат, 1958
- Новик Ф. С., Коган JI. Б., Виноградов Ю. Г. Структурные особенности графита синтетических чугунов // Литейное производство. 1971. № 5. С. 14−18
- Сыроквашев А. В., Бауман Б. В. Модифицирование серых фосфористых чугунов для отливок, работающих в условиях трения // Литейное производство. 2000. № 9. С. 16−17
- Выбор оптимального материала для автомобильных деталей // Тематическая справка: ОАО «АВТОВАЗ» ДТР УПиЭП ОНТИ. 2001. С. 4−9
- Разработка чугуна с высокой теплопроводностью для роторов тормозных дисков // SAE Techn. Pap. Ser. 1990. № 900 002. С. 22−28
- Fukano A., Matsui Н. Development of Disk-Brake Design Method Using Computer Simulation of Heat Phenomena// SAE Technical Paper 860 634
- Kempers H. Stahlwerkskokilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit // Giesseri. 1966. P. 53
- Tribizan M. Thermal Shock Behavior of Gray Cast Irons // Berg-und Huttenmannushe Monatshefte. 1975. P. 120
- Bungardt K., Motz J. Undar die Leitfahigkeiten eigniger Eisenwerkstoffe //Giesseri. 1957. P. 44
- Gundlach R. B. Elevated Temperature Properties of Alloyed Gray Irons for Diesel Engine Components // AFS Transactions. 1978. P. 86
- Crosby V. A., Timmons G. A. Metallurgical Aspects of Brake Drums for Heavy Dusty Service // Foundry. 1940
- Augus H. T. Physical and Engineering Properties of Cast Iron // British Cast Iron Res. Ass. 1960
- Gilbelt G. N. J. Engineering Data on Cast Iron // British Cast Iron Res. Ass. 1968
- Самошин И. Г., Токмакова JI. Е. Справочник молодого термиста. -М.: Высшая школа, 1966. 262 с.
- Зажигаев JI. С., Кишьян А. А., Романиков Ю. И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. — 232 с.
- Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б., Выбойщик М. А. Сравнительный анализ и пути уменьшения износа серых перлитных чугунов // Тяжёлое машиностроение. 2003. № 9. С. 24−27
- Rudnik S. Nichtmetallische Einschliisse in Eisenwerkstoffen // FMC -Ser.: Inst. Mech. Akad. Wiss. DDR. 1990. № 48. P. 1−13
- Effect of graphite morphology on tensile properties of flake grafite cast iron // Nakae Hideo. Shin Hochul. Mater. Trans. 2001. № 7. P. 1428−1434
- Жуков А. А., Савуляк В. И., Пахнющий И. О. Высокосернистые и серно-медистые антифрикционные чугуны улучшенной обрабатываемости резанием // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998. № 3. С. 28−30
- Жуков А. А., Шултье Г. Ю., Янченко А. В. и др. Влияние серы на фазовые превращения в чугунах, получаемые по новым ресурсосберегающим технологиям // Процессы литья (Киев). 1994. № 2. С. 112−117
- Zhukov A. A., Davydov S. V. Fonte malleable a teneurs elevees en silicium et en soufre // Fonderie Fondeur d’Aujourd’hui. 1983. № 22. P. 29−33
- Zhukov A. A., Chakrabarti A. K., Panigrahi S. C. et al. Influence of Si, Ca, and S on the responte to heat treatment of cast iron-carbon alloys with compact graphite // Trans, of Indian Inst, of Foundrymen. 1994. V. 4. P. 109−116
- Жуков А. А., Чу Ш. Ч. Встречное модифицирование серого чугуна с использованием серы // Литейное производство. 1993. № 11. С. 6−9
- Иванов А. М., Цалина Н. Б., Каблов В. Г. Структура и свойства чугунных отливок поршневых колец // МиТОМ. 1996. № 10. С. 23−26
- Зиновьев Ю. А., Железняков П. П. Разработка и внедрение легирующей добавки для стали и чугуна // Управление строением отливок и слитков: Сборник трудов. Горький: Горьковский политехнический институт, 1989. С. 22−24
- Жуков А. А., Пахнющий И. О. Установка для технологических испытаний металлов на обрабатываемость резанием // Международная научно-техническая конференция «Антифрикционные и износостойкиечугуны»: Тезисы докладов. Винница, 1992. С. 62−63
- Доценко П. В., Липтуга И. В., Доценко В. П. Низколегированные и модифицированные чугуны со специальными свойствами // Литейное производство. 2003. № 3. С. 11
- Кузьмин Б. А., Самохоцкий А. И, Кузнецова Т. Н. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы. М.: Высшая школа, 1971. -352 с.
- Чугун с пластинчатым графитом. Ежегодный библиографический обзор. 2002. Вып. 39. № 7. С. 59−65
- В. М. Горицкий. Влияние параметров структуры на характеристики сопротивления разрушению низкоуглеродистой стали // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. № 8. том 69. С. 39−43
- Жуков А. А. Некоторые вопросы развития стале- и чугунолитейного производства. // Литейное производство. 1994. № 2. С. 4−6
- Stabilizacija perlita u sivom lijevu // Lgevarstvo. 2001. № 3. C. 75−79
- Хосен P., Евстигнеев А. И., Ри Э. X., Попова E. В. Связь между свойствами, литейными и эксплуатационными характеристиками легированных чугунов // Литейное производство. 1997. № 11. С. 17−18
- Вашуков И. А., Кутолин С. А. Распределение электронных полос в соединениях железа с sp-элементами // Известия вузов. Физика металлов. 1979. № 1. С. 104−106
- Вашуков И. А. Механизм влияния элементов на первичную кристаллизацию чугуна // Конфигурационные представления электронного строения в физическом материаловедении: Сборник научных трудов. Киев: Наукова думка, 1977. С. 156−161
- Горобченко С. Л., Гуляев Б. Б. Влияние легирующих элементов на хладноломкость сплавов //Литейное производство. 1992. № 4. С. 7−8
- Кривцов Ю. С., Горобченко С. Л. Механические и технологические свойства литых сталей криогенного назначения // Фазовые превращения, структура и свойства сталей и сплавов: Межвузовский сборник. Л.: СЗПИ, 1989. С. 22
- Поддубный А. Н., Кульбовский И. К., Афонин Д. Г. Износостойкость различных типов чугунов и бронз // Литейное производство. 1997. № 5. С. 43
- Жуков А. А., Сильман Г. И. Что такое стабильно-половинчатый чугун? // Литейное производство. 1993. № 2−3. С. 3−4
- Половинчук В. П., Жуков А. А. Влияние меди на триботехнические свойства чугуна в условиях термоциклирования / 57-й Всемирный конгресс литейщиков (Осака, 1990) // Cast Metals. 1991. V. 4. № 1. P. 20−24
- Churkin V. S., Kaubrak E. V., Zhukov A. A. The influence of copper on the graphitization of cast iron // Indian Foundry Journal. 1992. № 3. P. 47−51
- Pao Ч. Ж., Женг Д. С., Вонг X. Ж., Лианг Ш. В., Жанг К. Д. Исследование высокопрочного хромистого чугуна // Литейное производство. 1994. № 2. С. 6
- Носкова Е. В., Солнцев Л. А., Журавлёв Н. М. Повышение износостойкости тормозных дисков легковых автомобилей // Автомобильная промышленность. 1983. № 6. С. 28−29
- Сомин В. 3., Андреев А. Д., Куликов В. И. Производство отливок из сложнолегированного чугуна с высокими параметрами специальных свойств // Литейное производство. 2002. № 11. С. 16−25
- Grundlach R. В., Parks J. L. Influence of Abrasive Hardness on the Wear Resistance of High Cromium Irons // Wear. 1978. № 46. P. 97−108
- Ципин И. И. Изыскание и исследование износостойких чугунов (хромо-марганцевые молибденовые чугуны): Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. — М.: ВНИИПТуглемаш, 1969. С. 23
- Сох G. I. Some observations on the microstructure and hardness of nickel-chromium martensitic white irons // Brit. Foundry-men. 1979. № 12. P. 265−275
- Diesburg D. E., Borik F. Optimizing. Abrasion Resistance and Toughness in Steel and Irons for the Mining Industry // Symposium Materials for the Mining Industry. Colorado, 1974. P. 15−42
- Avery H. S. Work Hardening in Relation to Abrasion Resistance // Materials for the Mining Industry. Colorado, 1974. P. 43−78
- Ильинский В. А., Костылёва JI. В. Особенности кристаллизации чугуна, лимитирующие эффективность его легирования // Литейное производство. 1994. № 4. С. 5−6
- Ильинский В. А., Костылёва JI. В. Влияние дендритной ликвации на перлитно-ферритную структуру серого чугуна // МиТОМ. 1987. № 5
- Ильинский В. А. Оценка качества чугуна по кремниевому эквиваленту химического состава // Литейное производство. 1987. № 4
- Ильинский В. А., Костылёва Л. В. Взаимосвязь состава, структуры и свойств серого чугуна // Литейное производство. 1986. № 10
- Пындару Т., Попа Д., Иримия К. Разработка новых безасбестовых фрикционных материалов // 3-й Международный симпозиум по трибологии фрикционных материалов ЯРОФРИ-97: Сборник трудов. Ярославль, 1997. С. 67−72
- Престон Д. Д. и др. Сравнение испытаний фрикционных тормозных материалов на транспортном динамометре и других лабораторных испытаний // SAE 710 250, 1971
- Хатч Д. и др. Конструктивные особенности машины для испытаний фрикционных материалов для автомобилей // Институт машиностроения, отделение автомобилестроения. Труды М66−67. Т. 181. Ч. 2А. № 2
- Ходжсон А. А. Заменители асбеста и изделий из него // Anjalena, 1985
- Пульпа Кевлар и рубленые технические короткие волокна для фрикционных изделий и прокладок // Du Pont de Nemours Int. S. A. Швейцария, 1990
- Холински P. Новые добавки, контролирующие трение вклад всоздание экологически чистых композиций для тормозных накладок // 3-й Международный симпозиум по трибологии фрикционных материалов ЯРОФРИ-97: Сборник трудов. Ярославль, 1997. С. 50−53
- Кунявский М. Н. Термическая обработка чугуна. М.: НТО Машпром, 1957. — 228 с.
- Коцюбинский О. Ю. Стабилизация размеров чугунных отливок. М.: Машиностроение, 1974. — 296 с.
- Выбойщик М. А., Болдырев Д. А., Волков А. И. О релаксации остаточных напряжений в отливках из серого чугуна // XV международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. Тольятти: ТГУ, 2003. Ч. 3. С. 51
- УТВЕРЖДАЮ Главный металлург1. Ю «АЛ НАС» Тронин А.В.1. АКТо увеличении содержания серы в чугуне марки Gh190
- Согласно требованиям ОАО «АВТОВАЗ» в чугуне марки Gh190 для отливок Диск переднего тормоза 2112−3 501 070−77, 2110−3 501 070−77 с октября 2003 г. увеличено содержание серы до 0,12%.
- В апреле 2004 года в ТИ № 48 введено содержание серы 0,11−0,13%.
- Решен вопрос по стабилизации микроструктуры при помощи введения в плавку олова в количестве 0,4%.
- Изменены нормы расхода введено дополнительно применение ферросеры и олова.
- На сегодняшний день содержание серы в плавках и отливках (с учетом погрешности измерения и ликвации элемента) находится в пределах 0,09.0,13
- Согласно данным участка обработки тормозных дисков при увеличении содержания серы стойкость всех обрабатывающих пластин минимально увеличилась в 2 раза при содержании S более 0,08%.1. Начальник ТБ ОГМет1. W. jiiXM Г, 1. Хакимов И.Ф.1. Иси.
- Программа работ от 14.03.2003 г.
- Задание на испытание № 2110/2112- 266 / 2003 г.
- План работы бюро на ноябрь 2003 г. 2 ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ
- Сравнить износостойкость серийных и опытных тормозных дисков.
- Оценить влияние опытных тормозных дисков на образование разнотолщинности дисков в процессе износа при длительных износных испытаниях.
- Оценить влияние опытных тормозных дисков на износ и фрикционные характеристики колодок.
- Тормозные диски деталь 2110−3 501 070: — серийного производства с содержанием серы в чугуне до 0,03%-- опытные с повышенным содержанием серы в чугуне 0,12% (отлиты по заказу ИЦ
- Заготовки дисков отлиты на ОАО «АЛНАС» (г. Альметьевск). Мехобработка дисков выполнена в МСП ОАО «АВТОВАЗ».
- Колодки переднего дискового тормоза деталь 2110−3 501 080 с безасбестовыми фрикционными накладками шифра ТИИР-240 производства ф. ТИИР (г. Ярославль) от двух серийных партий: — поставки на ВАЗ в августе 2003 г.-- поставки на ВАЗ в сентябре 2003 г.
- Специальные износные испытания проведены в соответствии с И 3124.37.101.322 001, программа испытаний № 1.
- Момент инерции маховых масс стенда 39,1 кг"м2, что соответствует максимальной массе автомобиля ВАЗ-2110 1485 кг (при радиусе колеса RK = 0,281 м).
- Инерционный динамометрический однопозиционный стенд LR.0.016 для испытаний автомобильных тормозов.
- Кодовый № 17.17.005.930. Инвентарный № 73 400 736.
- Дата последней аттестации 26.11.2002 г., дата следующей аттестации ноябрь 2003 г.
- Микрометры с пределом измерений 0. 25 мм, ГОСТ 6507–78: — с плоской головкой МК-102, заводской № 3631-- со сферической головкой МТ-102, заводской № 1722. Изготовитель завод «Калибр», СССР.6 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
- Обобщенные результаты испытаний приведены в таблицах № 1−4.
- Табл. 1. Сравнительный анализ износа тормозных дисков.
- Колодки Температура диска в начале то рможения, «С Общий Средний износ диска, мм100 150 200 250 300 350 износ
- Износ диска за 200 торможений при каждой температуре, мм диска, мм
- Диск серийный: содержание серы до 0,03%партия № 1 0,010 0,005 0,005 0,005 0,005 0,015 0,045 0,0420,010 0 0 0,005 0,010 0,010 0,035партия N22 0,010 0,005 0,005 0,005 0,010 0,010 0,045
- Диск опытный: содержание серы 0,12%партия № 1 0,005 0,005 0 0,005 0,005 0,005 0,025 0,0300 0,005 0 0,005 0,005 0,015 0,030партия № 2 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,010 0,035
- Табл. 2. Сравнительный анализ износа тормозных колодок.
- Колодки Температура диска в начале то эможения, °С Общий износ колодки, мм Средний износ колодки, мм100 150 200 250 300 350
- Износ диска за 200 торможений при каждой температуре, мм
- Диск серийный: содержание серы до 0,03%партия № 1 0,23 0,45 0,65 0,86 1,30 1,73 5,23 5,540,25 0,50 0,70 0,92 1,30 1,73 5,40партия № 2 0,30 0,43 0,61 0,90 1,40 2,35 5,99
- Диск опытный: содержание серы 0,12%партия № 1 0,19 0,36 0,52 0,77 1,20 1,82 4,85 4,950,19 0,35 0,62 0,82 1,20 1,57 4,75партия № 2 0,24 0,33 0,50 0,82 1,30 2,07 5,26
- Как видно из таблицы 1, износ опытных дисков за весь объем испытаний в среднем на 30% меньше, чем серийных.
- Износ тормозных колодок см. таблицу 2 — при работе с опытными дисками меньше, чем при работе с серийными дисками, на 10. 12%.
- Табл. 3. Сравнительный анализ разнотолщинности тормозных дисков.
- Тормозные диски Тормозные колодки Среднее значение, ммпартия № 1 партия № 2комплект № 1 комплект № 2 комплект № 3
- Максимальная разнотолщинность тормозного диска за весь период испытаний, мм
- Серийный 0,030 0,020 0,020 0,023
- Опытный 0,020 0,015 0,010 0,015
- Как видно из таблицы 3, снижение износа опытных тормозных дисков привело к снижению разнотолщинности дисков в среднем примерно также на 30.35%.
- Табл. 4. Сравнительный анализ тормозной эффективности колодок ТИИР-240.
- Температура тормозного диска в начале торможения, °С
- Тормозная 100 150 200 250 300 350колодка Коэффициент трения пары (max.min) за 200 торможений при каждой температуре
- Диск серийный: содержание серы до 0,03%партия 0,40.0,42 0,44.0,37 0,38.0,39 0,40.0,39 0,41.0,38 0,37.0,361 0,46.0,43 0,41.0,37 0,38.0,40 0,41.0,39 0,42.0,40 0,39.0,37партия № 2 0,49. .0,52 0,51.0,45 0,45.0,44 0,44. .0,42 0,43.0,41 0,38.0,34
- Д иск опытный: содержание серы 0,12%партия 0,44.0,52 0,51.0,45 0,43.0,42 0,41.0,40 0,41.0,38 0,40.0,351 0,43.0,47 0,44.0,38 0,37.0,38 0,38.0,40 0,39.0,38 0,37.0,34партия № 2 0,53.0,55 0,55.0,50 0,48.0,44 0,43.0,41 0,42.0,39 0,38.0,34
- Износостойкость опытных тормозных дисков с повышенным содержанием серы в чугуне 0,12% по результатам стендовых испытаний на 30% выше, чем серийных дисков с содержанием серы до 0,03%.
- Уменьшение износа опытных тормозных дисков привело к пропорциональному уменьшению разнотолщинности дисков.
- Повышенное содержание серы 0,12% в чугуне опытных дисков привело к уменьшению износа колодок на 10.12% при незначительном влиянии на фрикционные характеристики (снижения коэффициент трения не получено).