الحياة الماضية والحالية لبطانة الفرامل
بطانات الفرامل هي الأسطح القابلة للاستهلاك في أنظمة الفرامل، مثل بطانات فرامل الأسطوانة ووسادة الفرامل القرصية المستخدمة في مركبات النقل.
تاريخ
تم اختراع بطانات الفرامل من قبل بيرثا بنز (زوجة كارل بنز الذي اخترع أول سيارة حاصلة على براءة اختراع) خلال أول رحلة تاريخية طويلة بالسيارة في العالم في أغسطس 1888. تم تطوير بطانات الفرامل الأولى من الأسبستوس في عام 1908 على يد هربرت فرود.
التركيب والوظيفة
تتكون بطانات الفرامل من مادة ناعمة نسبيًا ولكنها صلبة ومقاومة للحرارة مع معامل عالي للاحتكاك الديناميكي (ومن الناحية المثالية معامل مماثل للاحتكاك الساكن) مثبتة عادةً على دعامة معدنية صلبة باستخدام مواد لاصقة أو مسامير برشام ذات درجة حرارة عالية. غالبًا ما يُطلق على التجميع الكامل (بما في ذلك البطانة والدعم) اسم كتلة الفرامل أو حذاء الفرامل. يتراوح معامل الاحتكاك الديناميكي "μ" لمعظم منصات الاحتكاك القياسية عادةً من 0.35 إلى 0.42. وهذا يعني أن قوة مقدارها 1000 نيوتن على الكتلة ستعطي قوة فرامل ناتجة تقارب 400 نيوتن. هناك بعض وسادات احتكاك السباق التي تحتوي على درجة حرارة عالية جدًا تتراوح من 0.55 إلى 0.62 مع سلوك ممتاز في درجات الحرارة العالية. تحتوي هذه الوسادات على نسبة عالية من الحديد وعادة ما تتفوق على أي وسادات احتكاك أخرى تستخدم مع الأقراص الحديدية. لسوء الحظ، لا شيء يأتي مجانًا، وتتآكل وسادات الاحتكاك العالية هذه بسرعة وتؤدي أيضًا إلى تآكل الأقراص بمعدل سريع إلى حد ما. ومع ذلك فهي بديل فعال من حيث التكلفة للمواد الأكثر تكلفة.
نظرًا لأن البطانة هي جزء من نظام المكابح الذي يحول الطاقة الحركية للمركبة إلى حرارة، فيجب أن تكون البطانة قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية دون تآكل مفرط (مما يؤدي إلى الاستبدال المتكرر) أو خروج الغازات (مما يؤدي إلى تلاشي الفرامل، وانخفاض في قوة إيقاف الفرامل).
نظرًا لفعاليته، كان أسبست الكريسوتيل غالبًا مكونًا في بطانات الفرامل. ومع ذلك، أظهرت دراسات مثل دراسة المعاهد الوطنية للصحة عام 1989 أن نسبة عالية بشكل غير عادي من ميكانيكيي المكابح أصيبوا بورم الظهارة المتوسطة الجنبي والصفاقي، وكلاهما مرتبط بالتعرض للكريسوتيل والأسبستوس. توصي سلطات الصحة العامة عمومًا بعدم استنشاق غبار الفرامل، وقد تم حظر الكريسوتيل في العديد من البلدان المتقدمة والنامية، مثل أستراليا والصين وغيرها في أواخر عام 2003، وتم استبدال الكريسوتيل تدريجيًا في معظم بطانات الفرامل وكتلها بألياف أخرى مثل ألياف الفرامل. الأراميد الاصطناعية.
صيانة
عندما تتآكل البطانة، ستتصل الدعامة أو المسامير بالدوارات أو الأسطوانات أثناء الكبح، مما يتسبب غالبًا في تلف يتطلب إعادة تصنيع أو استبدال الأسطوانات أو الدوارات. الصرير المزعج الناتج عن نغمة التحذير هو التنبيه النموذجي بضرورة استبدال الوسادات؛ إذا تم تجاهل الصرير لفترة طويلة جدًا، فإن تلف الأسطوانة أو الدوار (عادةً ما يكون مصحوبًا بصوت أو إحساس غير سار بالطحن) سيكون النتيجة النموذجية.
