EN
ارزیابی وضعیت سطح درام ترمز و تأثیر آن بر عملکرد
عیوب رایج سطحی: پیچش، جلا گرفتن و خراش
بر اساس تحقیقات پونمون از سال گذشته، حدود ۳۸ درصد از تمام مشکلات ترمز در وسایل نقلیه تجاری در واقع به دلیل عدم توجه به آن نقصهای کوچک روی سطوح درامها ایجاد میشود. هنگامی که این قطعات فلزی بارها دمای بالایی پیدا میکنند، بهویژه بالاتر از حدود ۶۵۰ درجه فارنهایت، شروع به تغییر شکل میکنند. همچنین پدیدهای به نام گلازینگ (glazing) وجود دارد که در آن سطح بسیار صاف و سفت میشود و باعث کاهش تا ۴۰ درصدی توانایی چسبندگی ترمزها میگردد. این امر باعث افزایش فاصله توقف بیش از حد مطلوب میشود. همچنین خراشهای عمیق (scoring) مشکل دیگری است. این خراشها در واقع خطوط عمیقی در فلز هستند که عمق آنها بیش از ۰٫۰۴ اینچ است. این نقصها باعث سایش سریعتر کفشکهای ترمز و اختلال در نحوه توزیع فشار در سیستم هیدرولیکی هنگام فشردن ترمز میشوند.
تأثیر وضعیت سطح بر تماس و اصطکاک کفشک ترمز
وقتی سطح درام ترمز صاف نباشد، کفشکهای ترمز تنها میتوانند به صورت جزئی با آن تماس پیدا کنند. این موضوع باعث ایجاد نقاط داغ روی سطح درام میشود که به مرور زمان مواد اصطکاکی را فرسوده میکند. بر اساس برخی آزمایشها، وسایل نقلیهای که دارای درام ترمز سوخته هستند، برای توقف کامل از سرعت ۶۰ مایل در ساعت حدود ۲۲ فوت بیشتر فاصله نیاز دارند، در مقایسه با خودروهایی که درام ترمز آنها به درستی ماشینکاری شده است. همچنین نحوه عملکرد ترمزها غیرقابل پیشبینی میشود. کفشکهای ترمز به طور مداوم روی این نقاط ناصاف میلغزند و دوباره میگیرند و این امر باعث انتقال حس عجیب و غریبی به راننده از طریق پدال ترمز میشود. در عمل این به معنای کنترل کمتر برای راننده و قطعاً کاهش ایمنی در توقفهای اضطراری است.
تشخیص نوسان ترمز ناشی از تاببرداشتن درام ترمز
لرزش ترمز—که به صورت ارتعاشات ۲ تا ۱۵ هرتز در حین کاهش سرعت احساس میشود—نشانگر روشنایی درام (Drum) بیش از ۰٫۰۰۳ اینچ در انحراف کلی نشان داده شده است. تکنسینها باید با چرخاندن درام، تغییرات ضخامت را با استفاده از فشارسنجهای دیجیتال اندازهگیری کنند. انحرافاتی که از مشخصات تولیدکننده فراتر رود، مستلزم بازسازی یا تعویض است تا از آسیب ثانویه به بلبرینگهای چرخ و قطعات نصب جلوگیری شود.
روشهای بهترین عملکرد برای بازرسی سطوح درام با استفاده از ابزارهای دقیق
- درامها را با حلالهای بدون پایه نفتی تمیز کنید تا گرد و غبار ترمز و آلایندهها حذف شوند
- قطر داخلی را در چهار فاصله ۴۵ درجهای با استفاده از کولیس دیجیتال اندازهگیری کنید
- زبری سطح را با دستگاه پروفیلومتر ارزیابی کنید (سطح زبری توصیهشده Ra ≤ ۲۵۰ میکرون اینچ)
- برای تشخیص ترکهای ناشی از حرارت از کیتهای نفوذ رنگی استفاده کنید
شرکتهایی که این پروتکلها را هر سه ماه یکبار اجرا میکنند، طی سه سال گزارش کاهش ۶۱ درصدی خرابیهای جادهای مرتبط با درام را دادهاند که اهمیت تشخیص دقیق را نشان میدهد.
اطمینان از فاصله مناسب بین کفشکهای ترمز و درام ترمز
فاصله مناسب بین لنتها و درامها برای ایمنی ترمز و طول عمر قطعات حیاتی است. شکافهای نادرست منجر به سایش نامنظم، کاهش بازدهی یا خرابی زودهنگام میشوند—مشکلاتی که به راحتی با اندازهگیری و تنظیم دقیق قابل جلوگیری هستند.
علائم فاصله خیلی کم یا خیلی زیاد در ترمز دیسکی
وقتی فاصله زیادی بین قطعات وجود داشته باشد، رانندگان به تأخیر در پاسخگویی ترمز و همچنین لرزش در پدال ترمز توجه میکنند. از سوی دیگر، عدم وجود فاصله کافی منجر به مشکلاتی مانند کشیده شدن ترمز، تجمع حرارت و سایش سریعتر قطعات نسبت به حالت عادی میشود. اکثر افرادی که ماشینهایی با ترمز دیسکی بهدرستی تنظیمنشده راندهاند، گزارش دادهاند که در هنگام حمل بار سنگین، مسافت توقف آنها بیشتر شده است. برخی مطالعات نشان میدهند که این وسایل نقلیه ممکن است برای توقف کامل به فضایی حدوداً سه چهارم بیشتر نسبت به سیستمهای بهخوبی نگهداریشده نیاز داشته باشند، صرفاً به این دلیل که اصطکاک بهاندازه کافی کارآمد عمل نمیکند.
تحمل شکاف بهینه برای پاسخ قابل اعتماد ترمز
اکثر تولیدکنندگان شکافی به اندازه ۰٫۴ تا ۰٫۶ میلیمتر بین کفشکها و درامها مشخص میکنند. این محدوده باعث قفل شدن سریع ترمز میشود بدون آنکه اصطکاک اضافی ایجاد کند. درامهای بزرگتر از حد معمول — ناشی از فرسودگی یا بازسازی قبلی — ممکن است نیازمند تنظیم دقیقتر باشند، اما تجاوز از حد مجاز توصیهشده خطر اضافی گرم شدن و تغییر شکل حرارتی را به همراه دارد.
تنظیم خودتنظیمکنندهها برای حفظ شکاف مناسب
خودتنظیمکنندهها با نزدیکتر کردن کفشکهای ترمز به درام هنگام فرسودگی روکشها، شکاف بهینه را حفظ میکنند. با این حال، خوردگی یا فنرهای بازگردان فرسوده میتوانند این مکانیزم را غیرفعال کنند. بازرسی و تنظیم دورهای دستی ضروری است، بهویژه در وسایل نقلیه پرکار که سیستمهای خودکار اغلب دچار خرابی میشوند.
راهنمای گامبهگام برای اندازهگیری و تنظیم با استفاده از ابزارهای استاندارد
- درام را بردارید و مکانیزم تنظیمکننده را برای عملکرد روان بررسی کنید
- شکاف را در چند نقطه با استفاده از مقرای سنج اندازهگیری کنید
- چرخ ستارهای تنظیمکننده را در جهت عقربههای ساعت بچرخانید تا اصطکاک جزئی احساس شود
- چرخ ستارهای را ۳ تا ۵ کلیک معکوس کنید تا شکاف متوسط ۰٫۵ میلیمتر حاصل شود
کالیپر دیجیتال در بررسی قطر درام و اطمینان از همراستایی با انحنای کفشک ترمز برای تماس یکنواخت کمک میکند.
ارزیابی ضخامت روکش کفشک ترمز و حدود سایش
کاهش کارایی ترمز به دلیل سایش بیش از حد روکش
با گذشت زمان و فرسودگی روکش کفشکهای ترمز، تماس کافی با درام ایجاد نمیشود و در نتیجه قدرت توقف کلی کاهش مییابد. اکثر متخصصان موافق هستند که زمانی که ضخامت روکش در ترمزهای دیسک هوایی کمتر از ۳٫۲ میلیمتر شود یا در سیستمهای هیدرولیک به زیر ۱٫۶ میلیمتر برسد، مسافت توقف خودرو حدود ۲۰ تا ۲۲ درصد افزایش مییابد. وجود روغن یا گریس روی سطوح ترمز وضعیت را بدتر میکند. این آلایندهها فرآیند سایش را تسریع کرده و مناطق ناهموار آشنا را ایجاد میکنند. سطوح ناهموار تعادل ترمزی بین چرخها را به هم میزنند و بدتر از همه، منجر به تاب برداشتن درامها در اثر تجمع حرارت زیاد در توقفهای شدید میشوند.
استانداردهای سازنده برای حداقل ضخامت روکش
استانداردهای صنعتی، آستانههای جایگزینی حیاتی را به منظور جلوگیری از تماس فلز با فلز تعیین میکنند:
- محورهای فرمان ترمز دیسکی : حداقل ۴٫۸ میلیمتر برای روکشهای پیوسته، ۶٫۴ میلیمتر برای طراحیهای قطعهقطعه
- محورهای غیرفرمان : ۶٫۴ میلیمتر برای سیستمهای دیف، ۳٫۲ میلیمتر برای پیکربندیهای دیسکی
این محدودیتها، تنظیم ترمز و سطوح درام را در برابر خراش محافظت میکنند.
بررسی و اندازهگیری روکشها برای جایگزینی به موقع
هنگام بررسی روکشهای ترمز، تکنسینها باید از یک قاشق ترمز یا کالیپر دیجیتال استفاده کرده و در طول بازرسیهای معمول نگهداری، اندازهگیریها را در چند نقطه روی سطح انجام دهند. اگر اعداد به زیر ۱٫۶ میلیمتر برای سیستمهای هیدرولیکی برسند یا کمتر از ۳٫۲ میلیمتر برای ترمزهای دیسکی هوایی شوند، باید بلافاصله و بدون تأخیر آنها را تعویض کرد. نکته دیگری که ارزش توجه دارد، زمانی است که روکشهای چسبخورده شروع به بلند شدن از صفحه پشتی کفشهای ترمز کنند. این نوع از جدایی نشاندهنده مشکلات جدی سایش و فرسودگی است، صرفنظر از اینکه اندازه ضخامت چه عددی نشان دهد.
تعیین زمان مناسب برای بازسازی یا تعویض دیسک ترمز
درک حداکثر قطر مجاز پس از بازسازی
دیسکهای ترمز در صورت بازسازی فراتر از حداقلهای مشخصشده توسط سازنده — معمولاً 0.060 اینچ بیشتر از قطر اصلی — دچار کاهش یکپارچگی ساختاری میشوند. تجاوز از این حد، توانایی پراکندگی حرارت را به میزان 15 تا 20 درصد کاهش میدهد (NAST 2023) و ثبات ترمز را تحت تأثیر قرار میدهد. همیشه علامتگذاریهای حداکثر قطر روی دیسک یا مستندات OEM را قبل از ماشینکاری بررسی کنید.
خطرات ساختاری دیسکهای بزرگشده یا بیشازحد بازسازیشده
دیسکهای بزرگشده دیوارههای نازکتری پیدا میکنند و در برابر ترکهای ریز تحت فشار آسیبپذیرتر میشوند. مطالعات نشان میدهند که در شرایط ترمز سنگین، خطر خرابی تا 40 درصد افزایش مییابد (مجله مواد اصطکاکی 2022). علائم هشداردهنده شامل ارتعاشات هارمونیک تیز، الگوهای تماس نامنظم کفشکها و لایهای شدن زودهنگام روکشها است.
مطالعه موردی: خرابی ترمز ناشی از تجاوز از حد مجاز بازسازی
تحلیل یک ناوگان نشان داد که ۳۲٪ از درامهای ماشینکاریشده با بیش از ۰٫۰۸۰ اینچ از مشخصات، طی شش ماه اول دچار خرابی شدند، در مقایسه با تنها ۴٪ خرابی در درامهایی که در محدوده تحمل بودند. واحدهای بزرگتر از حد استاندارد ترکهای خستگی حرارتی را در نزدیکی سوراخهای نصب نشان دادند که منجر به تعویض اضطراری با هزینهای سه برابر تعمیر پیشگیرانه شد.
کولیس دیجیتال و اندازهگیری مدرن برای ارزیابی دقیق
مهندسین با استفاده از کولیسهای دیجیتال مطابق با استاندارد ISO به دقت ±۰٫۰۰۱ اینچ دست مییابند. قطر درام را در چهار نقطه اصلی اندازهگیری کنید تا شرایط تغییر شکل مخروطی یا عدم گردی بیش از ۰٫۰۰۵ اینچ شناسایی شود — مقداری که نشاندهنده ضرورت تعویض به جای صیقلکاری است.
راهنمای تصمیمگیری: تعویض در مقابل صیقلکاری بر اساس وضعیت و هزینه
| فاکتور | در صورت صیقلکاری | در صورت تعویض |
|---|---|---|
| عمق سایش | ≤ ۰٫۰۴۰ اینچ بیش از حد | > ۰٫۰۶۰ اینچ بیش از حد |
| یکپارچگی سطحی | بدون ترک یا ترکهای حرارتی | ترکهای قابل مشاهده یا تغییر رنگ ناشی از حرارت |
| نسبت هزینه | هزینههای ماشینکاری کمتر از 35٪ قیمت طومار جدید | هزینههای ماشینکاری بیشتر یا مساوی 50٪ قیمت طومار جدید |
تصمیمات باید بین شدت سایش، تاریخچه بازسازی سطح و هزینههای عملیاتی بلندمدت تعادل برقرار کنند. طومارهایی که بیش از دو بار قبلاً سطحدهی شدهاند معمولاً بهرهای کمتر در ارتباط با ایمنی و قابلیت اطمینان فراهم میکنند.
تطابق مواد طومار ترمز و کفشک ترمز برای بهینهسازی اصطکاک و طول عمر
سازگاری مواد اصطکاکی: تضمین عملکرد متعادل
اینکه درام ترمزها تا چه حد با مواد کفشکهای ترمز خود سازگاری داشته باشند، تمام تفاوت را در عملکرد پایدار ترمز و مدت زمان استفاده قبل از نیاز به تعویض ایجاد میکند. مطالعات نشان میدهند که وقتی مواد مناسب با هم استفاده شوند، سطح اصطکاک به طور پایداری حتی در دماهای بالا از حدود ۱۵۰ تا ۴۰۰ درجه فارنهایت که در شرایط عادی رانندگی ایجاد میشود، حفظ میشود. به عنوان مثال، درامهای چدنی تمایل دارند زمانی که با روکشهای نیمه فلزی ترمز ترکیب شوند، بین ۱۵ تا ۲۰ درصد عمر بیشتری نسبت به ترکیبهای تصادفی داشته باشند. وقتی مواد با یکدیگر سازگار نباشند، مشکلات به سرعت ظاهر میشوند. ترمزها سریعتر فرسوده میشوند، گرما به صورت نامنظم در سراسر سیستم جمع میشود و گاهی قطعاتی از روکش واقعاً به سطح درام منتقل میشوند که این امر باعث ایجاد مشکلات تعمیر و نگهداری بیشتر در آینده میگردد.
روکشهای آلی در مقابل نیمه فلزی کفشک ترمز: مزایا و معایب
| متریال | مزایا | محدودیتها | مورد استفاده ایدهآل |
|---|---|---|---|
| آلی | عملکرد آرام | سایش ۳۰ تا ۴۰ درصدی سریعتر در استفاده سنگین | وسایل نقلیه سبک شخصی |
| نیمه فلزی | پراکندگی گرما تا ۲۵ درصد بهتر | افزایش گرد و غبار ترمز | کامیونها/خودروهای پرقدرت |
لنتهای آلی از الیاف متصلشده با رزین برای کاهش نویز استفاده میکنند، در حالی که انواع نیمهفلزی از آلیاژهای فولادی و مسی برای پایداری حرارتی بهتر بهره میبرند. هر دو نوع نیازمند پرداخت سطح درام در محدوده ۲۵ تا ۴۵ RA برای سفت شدن مناسب و عملکرد بهینه هستند.
انتخاب جفت مواد مناسب بر اساس کاربرد خودرو
لنتهای ترمز نیمه فلزی به دلیل مقاومت بالای آنها در برابر توقفهای شدید و مکرر که روزانه در مسیرهای تحویل کالا و در محوطههای ساختمانی رخ میدهد، انتخاب برتر برای کامیونهای سنگین محسوب میشوند. خودروهای شهری و تاکسیها معمولاً به جای آن از مواد ارگانیک استفاده میکنند، زیرا رانندگان در حین حرکت در ترافیک، بیش از هر چیز به دنبال ترمزهای بیصدا هستند. در مورد خودروهای پرورمنس، مکانیکها اغلب از درامهای آلیاژی ریختهگری مرکزگریز استفاده میکنند؛ زیرا این درامها میتوانند دماهایی بالاتر از ۶۰۰ درجه فارنهایت را بدون تغییر شکل یا خرابی تحمل کنند. قبل از تعویض هر قطعهای که از تجهیزات اصلی خودرو نباشد، حتماً گزینههای مختلف را بررسی کنید و دستورالعمل کارخانه سازنده را در مورد الگوهای شیار و سختی درام که باید بین ۱۸۰ تا ۲۲۰ BHN باشد، چک نمایید. رعایت این نکات تفاوت بزرگی در نحوه عملکرد صحیح و ایمن تمام سیستم در طولانیمدت ایجاد میکند.
سوالات متداول
علتهای رایج مشکلات سطح درام ترمز چیست؟
مشکلات رایج سطح درام ترمز مانند تاب برداشتن، صیقلی شدن و خراشیدگی عمدتاً ناشی از دمای بیش از حد، آلایندهها و فرسودگی طبیعی است.
شرایط سطحی چگونه بر عملکرد ترمز تأثیر میگذارد؟
شرایط سطحی با تغییر نحوه تماس کفشکهای ترمز با درامها و تأثیر بر اصطکاک و مسافت توقف، بهرهوری ترمز را تحت تأثیر قرار میدهد.
ابزارهای ضروری برای ارزیابی درام ترمز چیست؟
ابزارهای دقیقی مانند کولیس دیجیتال، دستگاه پروفیلومتر و کیتهای نافذ رنگی نقش مهمی در ارزیابی وضعیت درام ترمز دارند.
درام ترمز چند وقت یک بار باید بازرسی شود؟
توصیه میشود که شرکتهای حملونقل درام ترمزها را هر سه ماه یکبار بازرسی کنند تا از خرابیهای جادهای جلوگیری شود و عملکرد بهینه تضمین گردد.
فهرست مطالب
- ارزیابی وضعیت سطح درام ترمز و تأثیر آن بر عملکرد
- اطمینان از فاصله مناسب بین کفشکهای ترمز و درام ترمز
- ارزیابی ضخامت روکش کفشک ترمز و حدود سایش
- تعیین زمان مناسب برای بازسازی یا تعویض دیسک ترمز
- تطابق مواد طومار ترمز و کفشک ترمز برای بهینهسازی اصطکاک و طول عمر
- سازگاری مواد اصطکاکی: تضمین عملکرد متعادل
- روکشهای آلی در مقابل نیمه فلزی کفشک ترمز: مزایا و معایب
- انتخاب جفت مواد مناسب بر اساس کاربرد خودرو
