ПЕРЕДУМОВИ МОДИФІКАЦІЇ СТРУКТУРИ АВТОМОБІЛЬНИХ ГАЛЬМОВИХ МЕХАНІЗМІВ ДИСКОВОГО ТИПУ
https://doi.org/10.33815/2313-4763.2025.2.31.100-109
Анотація
Стаття присвячена аналізу передумов модифікації структури автомобільних гальмових механізмів дискового типу. Показано, що підвищення технічного рівня гальмових механізмів можна забезпечувати двома основними шляхами – матеріалознавчим та конструктивним. Перший направлено на підвищення фізичних показників матеріалів тертьових поверхонь, реалізується технологіями зміцнення існуючих матеріалів та створенням нових, зокрема композитних. Другий шлях направлено на забезпечення рівномірного розподілу навантаження між елементами механізму, зокрема гальмовими колодками та дисками/барабанами. Виконано структурний аналіз гальмового механізму легкового автомобіля показав, що він містить 7 незалежних контурів в яких розташовано 15 надлишкових зв'язків. Аналіз впливу надлишкових зв'язків демонструє, що вони здатні чинити суттєвий вплив на роботу механізму. Зокрема, обмеження обертальних рухомостей колодок перешкоджають їх самовстановленню по дисках, що, разом із нерівномірним зношуванням, може стати причиною збільшення нерівномірності розподілу навантаження між ними. Це в свою чергу може призвести до коливання моменту тертя колісних механізмів, яке спричиняє рискання автомобіля при гальмуванні. Надлишкові зв'язки можуть також призводити до позаштатного навантаження елементів механізму, зокрема складання та роботи з непередбаченими натягами, що не підвищує якості роботи гальмових механізмів. Наявність надлишкових зв'язків на практиці нівелюють збільшенням зазорів у кінематичних парах, що призводить до запізнення спрацьовування гальм та додаткових динамічних навантажень. Отримані результати свідчать на користь доцільності модифікування структури гальмових механізмів з метою зменшення кількості чи ліквідації надлишкових зв'язків.
Посилання
2. Fono-Tamo, R. S., Osunbor, O. O., & Koya, O. A. (2015). Weibull approach to brake pad wear analysis in the Nigerian market. Friction, 3(3), 228–233. https://doi.org/10.1007/s40544-015-0088-0.
3. Bevz, O. V., Magopets, S. O., & Matviienko, O. O. (2019). Study of the characteristics of the braking mechanism of the Hyundai Accent vehicle. Engineering in Agricultural Production, Industry Machinery, Automation. Collected Papers of the Kirovohrad National Technical University, (32), 68–77. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2019.1(32).68-78.
4. Polajnar, M., Kalin, M., Thorbjornsson, I., Thorgrimsson, J. T., Valle, N., & Botor-Probierz, A. (2017). Friction and wear performance of functionally graded ductile iron for brake pads. Wear, 382–383, 85–94. https://doi.org/10.1016/j.wear.2017.04.016.
5. Ilie, F., & Cristescu, A. C. (2023). Experimental study of the correlation between the wear and the braking system efficiency of a vehicle. Applied Sciences, 13(14), Article 8139. https://doi.org/10.3390/app13148139.
6. Kindrachuk, M., Volchenko, D., Fidrovska, N., et al. (2023). Wear-friction properties of friction pairs in disc-pad brakes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(12[124]), 56–61. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.285699.
7. Ge, W., & Sun, W. (2023). Influence of ultrasonic vibration on friction and wear performance of brake disc. Journal of Vibroengineering / Extrica. https://doi.org/10.21595/jve.2022.22938.
8. Backström, A., et al. (2008). An experimental investigation of brake rotor DTV under laboratory conditions. SAE Technical Paper No. 2008-01-2543. https://doi.org/10.4271/2008-01-2543.
9. Zhang, S., Hao, Q., Liu, Y., Jin, L., Ma, F., Sha, Z., & Yang, D. (2019). Simulation study on friction and wear law of brake pad in high-power disc brake. Mathematical Problems in Engineering, Article ID 6250694. https://doi.org/10.1155/2019/6250694.
10. Boros, L., Peter, S., Nowak, X., Kneissl, C., & Fischer, P. (2023). Effects of disc thickness variation and out of roundness on electromechanical brakes. In Proceedings of Eurobrake 2023 (Barcelona, Spain). Available at: https://tugraz.elsevierpure.com
11. Ravliuk, V. H. (2019). Doslidzhennia osoblyvostei dualnoho znosu kolodok u halmovii systemi vantazhnykh vahoniv [Study of dual wear features of pads in the braking system of freight wagons]. Nauka ta prohres transportu – Science and Transport Progress, 2(80), 111–126. https://doi.org/10.15802/stp2019/166114.
12. Ravliuk, V. H., Ravliuk, M. H., & Kyrychenko, I. K. (2020). Statystychne opratsiuannia parametriv znosu halmovykh kolodok vantazhnykh vahoniv [Statistical processing of wear parameters of freight wagon brake pads]. Nauka ta prohres transportu – Science and Transport Progress, 2(86), 74–91. https://doi.org/10.15802/stp2020/203103.
13. Protsenko, V., Malashchenko, V., Nastasenko, V., Babiy, M., & Voitovych, O. (2024). Elevator drum-pad brake mechanisms: Redundant constraints and reliability rise opportunity. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport, 125, 229–242. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2024.125.15.
4. Protsenko, V., Malashchenko, V., Babii, M., Nastasenko, V., Protasov, R., Brumerčík, F., & Macko, M. (2025). Redundant constraints in crane disc brake mechanism: Effect and disposal perspectives. Communications – Scientific Letters of the University of Zilina, 29. https://doi.org/10.26552/com.C.2025.029.
15. Reshetov, L. (1986). Self-aligning mechanisms. Moscow: Mir Publishers.
16. Kinytskyi, Ya. T. (2002). Teoriia mekhanizmiv i mashyn [Theory of mechanisms and machines]. Kyiv: Naukova Dumka.
