Როდესაც საუბარი მიდის სიჩქარის მაღალ მახასიათებლებზე დაპროექტებული ფეხის საცურავის პადების შესახებ, მასალების სწორი კომბინაციის მოძებნა აბსოლუტურად გადამწყვეტია. იდეალურმა კომპონენტმა უნდა შეძლოს ხახუნის გამკლავება გახურების გარეშე, შეინარჩუნოს მაგარი წნევის ქვეშ და ძირითადად არ დაიშალოს მკაცრად დატვირთვის დროს. ნახევარ მეტალის ვერსიები თავიანთ მაგარს ფოლადის და სპილენძის ბოჭკოებთან სხვადასხვა დამაკავშირებელი საშუალებებთან შერევის ხარჯზე იძენენ. ეს კარგად მუშაობს სიჩქარით 120 მილი საათში, სადაც ჩვეულებრივი დამუხრუჭების სისტემები უკვე უმუშევარს გახდებიან. კერამიკული დამუხრუჭების პადები განსხვავებულ გზას გვიჩვენებენ, რადგან გამაგრებული კერამიკული სტრუქტურების გამოყენებით ნამდვილად ამცირებენ დისკების ცვეთას და ამცირებენ მოშიშხილე ხმაურს. ზოგიერთი გაუმჯობესებული ვერსია ნახშირბადის ბოჭკოებსაც შეიცავს, რამაც შეიძლება გააძლიეროს მათი გამძლეობა 1800 ფარენჰეიტის ტემპერატურამდე დაშლამდე. სერიოზული რბოლების მიზნებისთვის, წარმოებები ხშირად არჩევენ სპეციალურ ნარევებს, რომლებიც მეტალის შენადნობებს აერთებენ ზოგიერთ საშენ სმოლებთან. ეს კომბინაცია მძღოლებს აძლევს მაქსიმალურ დამუხრუჭების ძალას ზუსტად მაშინ, როდესაც ის ყველაზე მეტად საჭიროა ინტენსიური დამუხრუჭების მომენტების დროს.
| Მასალის ტიპი | Ხახუნის დონე | Სითბოს წინააღმდეგობა | Საუკეთესო გამოყენების შემთხვევა | Შუქის დონე |
|---|---|---|---|---|
| Ნახalf-მეტალური | Მაღალი (0,4–0,5 μ) | Ზომიერი | Სწრაფი ქუჩის მძღოლობა | Ზომიერი |
| Კერამიკა | Საშუალო (0,3–0,4 μ) | Მაღალი | Ყოველდღიური კომუტაცია | Დაბიჯეთ |
| Ნახშირბად-კერამიკული | Ცვლადი (0,35–0,6 μ) | Სასარგებლო | Სუპერმანქანები/ტრასის გამოყენება | Მინიმალური |
| Რბოლის კომპოზიტები | Აგრესიული (0.5–0.7 ¼) | Ძალიან მაღალი | Კონკურენტული ავტოსპორტი | Მაღალი (დატვირთვის დროს) |
Ნახევარ-მეტალისა და რბოლის კოლოდკებში მაღალი ხახუნის კოეფიციენტი უზრუნველყოფს მყისიერ მომჭიდროებას, მაგრამ აჩქარებს დისკების ცვეთას. კერამიკული კოლოდკები სთავაზობენ უფრო გლუვ ჩართვას და უმჯობეს წინააღმდეგობას გადახურების შედეგად ხახუნის შემცირების წინააღმდეგ, რაც ხდის მათ იდეალურს მრავალჯერადი მაღალი სიჩქარით გაჩერებისთვის. ნახშირბად-კერამიკული სისტემები უზრუნველყოფს ხახუნის მოქმედების გატესვის შესაძლებლობას, შეინარჩუნებს მუდმივობას 15-ზე მეტი მიმდევრული ძლიერი გაჩერების შემდეგ კიდევ.
Მაღალი სიჩქარით გაჩერების დროს გრძელ მანძილზე, ჩვენ საკმარისად ვეძებთ მასალებს, რომლებიც იძლევიან კარგ ხახუნს და საუკეთესოდ უარყოფენ სითბოს. რბოლის სამყარომ გამოიცნო, რომ საფენი ბლოკების მატრიცებში ჩაშრომილი სამყაროს შედარებით საშუალო ბრენკინგის ბლოკების მაჩვენებელი დაახლოებით 40 პროცენტით შემცირდა, როგორც უკვე აჩვენა ბოლო ტესტებმა. მაგრამ მაინც არაფერი აღემატება ნახშირბად-კერამიკული საფენი სისტემების შესაძლებლობებს მანქანებისთვის, რომლებიც გადააჭარბებენ სიჩქარეს 150 მილი საათში. ეს სისტემები უმაღლეს ხარისხში უმკლავდებიან სითბოს და ბევრად იოლია ტრადიციულ ვარიანტებთან შედარებით, რამაც ისინი საუკეთესო არჩევანი გახადა სერიოზული ტრასებისთვის, მიუხედავად მაღალი ფასისა.
Სიჩქარის მქონე მანქანებზე დამუხრუჭების დროს ხშირად წარმოიშობა 650 გრადუს ცელსიუსზე მაღალი ტემპერატურა, როდესაც მძღოლები ძლიერ დააჭებენ დამუხრუჭების პედალზე. თუ ეს კომპონენტები არ არის აგებული ასეთი ინტენსიური სიცხის გასაძლებად, ხდება ხახუნის მასალის გაუმჯობესება იმ მოვლენის გამო, რასაც სინათლის შენარჩუნება ეწოდება. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ზედაპირი ძალიან გახურდება და ქმნის მაგარ გარე შრეს, რაც ფრენის მოხმარების შესაძლებლობას ამცირებს. არსებობს სხვა პრობლემებიც. ექსტრემალური ტემპერატურები იწვევს ლითონის ფორმის დარღვევას და გახანგრძლივებას ჩვეულებრივზე ბევრად სწრაფად. რეისის გუნდებისთვის ეს ნიშნავს წელზე ბევრად მეტი თანხის ხარჯვას დამუხრუჭების შეკეთებაზე, ვიდრე ახალი გამყიდველის ყიდვაზე.
Კერამიკით დამაგრებული კომპოზიტები ინახავს მათი სიმაგრის 92%-ს 800°C-ზე, რაც აღემატება ტრადიციულ ნახევარ-მეტალის დამუხრუჭების მაჩვენებელს 34%-ით, როგორც ნაჩვენებია Კომპოზიტების მეცნიერების ჟურნალში .
200 კმ/სთ-ზე მაღალი სიჩქარით გრძელვად დამუხრუჭების დროს წარმოიშობა სიცხე, რაც უფრო სწრაფად ხდება, ვიდრე უმეტესი სისტემები ამას გაასხილავენ, რაც იწვევს დამუხრუჭების შესუსტებას —ხარისხის მკვეთრად დაბლა ვარდნა ხახუნის ეფექტურობაში.
| Მასალა | Გამტარობის ზღვარი (°C) | Აღდგენის დრო 10წმ-იანი 600°C-ზე შემდეგ |
|---|---|---|
| Ნახalf-მეტალური | 500 | 45 წამი |
| Ნახშირბად-კერამიკული | 850 | 12 წამი |
Ნახშირბად-კერამიკული დისკები აღმაშენებელია მოტორსპორტის გარემოში მათი სითბოს გამძლეობის გამო , მარტივად შენარჩუნებენ ხახუნის სტაბილურობას მაღალი ენერგიის დაბრუნების შემდეგ.
Ახალგაზრდული მაღალი ტემპერატურის დისკები იყენებენ მრავალშრიანი კომპოზიტები შემდეგი კომპონენტების შეტანით:
Ეს ინოვაციები ამცირებს მაქსიმალურ სამუშაო ტემპერატურებს მაქსიმუმ 28%-ით ერთმაგი მასალის პადებთან შედარებით , როგორც ეს ნიმუშის სისტემების გზაზე გამოცდების შედეგად დადგინდა.
Გულისხმობს სითბოს გადაცემას მაშინ, როდესაც საჭექი სისტემა მუშაობს მაქსიმალურ სიჩქარეზე. როდესაც მასალები სწრაფად აცილებენ სითბოს იმ ადგილებიდან, სადაც საჭექი კოლოდები დისკთან ხახუნს ახდენენ უკანა მეტალის დამაგრებაზე, ტესტები აჩვენებენ, რომ ეს ამცირებს დისკების გადახრას დაახლოებით 38%-ით 2024 წელს ScienceDirect-ის მონაცემების მიხედვით. ახალი კერამიკული საშუალებების დიზაინიც მნიშვნულად განსხვავდება. ზოგიერთი მწარმოებელი უკვე იყენებს სპეციალურ გაგრილების არხებს თერმოელექტრული კვლევებიდან მომდინარე იდეების საფუძველზე. ეს არის საშუალება საჭექი სისტემის გადახურვის შესაჩერებლად მაშინაც კი, როდესაც მრავალი გაჩერება ხდება 200 მილის სიჩქარიდან, რაც სწორედ იმას უზრუნველყოფს, რისი საჭიროება მარათონში მონაწილე მძღოლებს აქვთ.
| Მასალა | Სითბოს გამტარობა (W/m·K) | Მაქსიმალური სამუშაო ტემპერატურა (°C) | Მოცულობის შემცირების მაჩვენებელი* |
|---|---|---|---|
| Ნახalf-მეტალური | 45–55 | 650 | 6.8/10 |
| Კერამიკული კომპოზიტი | 60–75 | 800 | 8.9/10 |
| *გზის სიმულაციებზე დაფუძნებული მონაცემები აჩვენებს 150 მილი/სთ სიჩქარიდან 15 მკაცრი დგომის შესრულებას მიმდევრობით |
Კერამიკული კომპოზიტები ინარჩუნებს 25–35% უფრო მაღალ თერმულ გამტარობას ექსტრემალური დატვირთვის პირობებში, რაც უზრუნველყოფს უფრო სტაბილურ საჭის შეგრძნებას გრძელვად მაღალი სიჩქარით გაჩერებისას.
2024 წელს გამაგრებული რბოლების პროტოტიპების ანალიზმა აჩვენა, რომ კერამიკული საფრენი დაფები ინარჩუნებდნენ ხახუნის კოეფიციენტის 92%-ს ლაგუნა სეკაში 10 წრის გარბენის შემდეგ, ნახევარ-მეტალის ვარიანტების დეგრადაციით 22%-ით. ინფრაწითელი სურათის გამოყენებით დადგინდა, რომ კერამიკული დაფები თერმულ წონასწორობას აღწევდნენ 40%-ით სწრაფად, უფრო თანაბარი სითბოს განაწილებით, რამაც შეაჩერა ლოკალური "ცხელი წერტილები" და გაზარდა დაფების სიცოცხლის ხანგრძლივობა.
Ტემპერატურული დიაპაზონების გასწვრივ მართვის მუდმივობა მნიშვნელოვანია მაღალი სიჩქარის დამუხრუჭებისთვის. ნახშირბად-კერამიკული ნაერთები შეინარჩუნებენ ხახუნის კოეფიციენტს 0.45-ზე მაღალ მნიშვნელობაზე, მაშინაც კი როცა ტემპერატურა 800°C-მდე აღწევს, რაც უზრუნველყოფს დამუხრუჭებას 150+ მილი/საათიდან. 2024 წელს გამოქვეყნდა SAE International-ის კვლევა, რომელმაც დაადგინა, რომ ჰიბრიდული გრაფიტ-მატრიქსული დამუხრუჭები ხახუნის გადახრებს 22%-ით ამცირებს ამ მაჩვენებელს ამ მაჩვენებელს ჩვეულებრივი ნახევარ-მეტალის დიზაინებთან შედარებით განმეორებით დამუხრუჭებისას 100–0 მილი/საათიდან.
Სპინტერებული მეტალის დამუხრუჭები ამცირებენ დამუხრუჭების მანძილს 15%-ით 120 მილი/საათის სიჩქარით, მაგრამ როტორის ცვეთას ამატებს 40%-ით (FISITA 2023). კერამიკული ალტერნატივები სთავაზობენ დაბალ ხახუნის კოეფიციენტს 0.38-დან 0.42-მდე და 30%-ით ნაკლებ აბრაზიულ ცვეთას – იდეალურია ქუჩის სამართავი სატრანსპორტო საშუალებებისთვის, რომლებსაც ეძებენ როგორც მგრძნობიარობას, ასევე სიგრძეს.
Სპორტული მანქანების გამოცდების შედეგებმა აჩვენა, რომ ორგანული დაშვებების ფუნქციონალური ხახუნი 100 მილიანი სიჩქარიდან სამი მძიმე დაბრკოლების შემდეგ 35%-ზე მეტად იკლებს. მაგალითად, მოტოსპორტის დაშვებების მაჩვენებელი ვოლფრამის კარბიდის დამაგრების შემთხვევაში ხახუნის მდგრადობა 200+ მილიანი სიჩქარის მქონე მანქანებისთვის შენარჩუნდა ±5%-ის ფარგლებში იმავე პირობებში.
Მაღალი სპილენძის მეტალის დაშვებები სიმაღლის გამოყენებისთვის ხახუნის მნიშვნელობას 0.55-მდე აღწევს, მაგრამ ისინი 2.5 მმ-ზე მეტად იხსნიან ყოველ 1000 მილში - ხშირად საჭიროებს შეცვლას უკვე 3–5 ღონისძიების შემდეგ. ახალი ნაკლები ნახშირბადის და კერამიკის მატრიცები ახლა ახდენს 0.48–0.52 ¼ მიწოდებას ხახუნის და ირჩევს ირიბ გზას 0.8 მმ-მდე გახსნის მაჩვენებლის 1000 მილში, რაც დაამყარა ახალი სტანდარტი მარილის მქონე სატრანსპორტო საშუალებების გამძლეობაში.
Მაღალი სიჩქარით დამუხრუჭება დაშვებებს ექცემა ექსტრემალურ სითბოს დატვირთვას, რომელიც აღემატება ტემპერატურას 650°C (Motorsport Engineering Journal 2023) . SAE J2689 გამოცდა ამოწმებს ხახუნის ცვეთას 240–0 კმ/სთ გაჩერების განმეორებით:
| Ხახუნის ბლოკების ტიპი | Საშუალო ცვეთის მაჩვენებელი (მგ/გაჩერებაში) | Მაქსიმალური ტემპერატურის მდგრადობა |
|---|---|---|
| Ნახშირბად-კერამიკული | 12.7 | 1,100°C |
| Რბოლის სტანდარტის | 18.9 | 950°C |
Დინამიური დინამომეტრის გამოცდები აჩვენებს, რომ ნახშირბად-კერამიკული ხახუნის ბლოკები ინარჩუნებს 93% ხახუნის მდგრადობას 1,000 მაღალი ენერგიის დატერმინირებული დახურვის შემდეგ, გასაოცარი შედეგები ნახსენებია ნახევარ-მეტალის ანალოგებთან შედარებით, რომლებიც 79%-იან მაჩვენებელზე გვხვდებიან.
Ნახშირბად-კერამიკული ფრთების გამოყენება 3D არმატურის მქონე ნახშირბადის მატრიცები რომლებიც ამცირებენ აბრაზიული ცვეთას 41%-ით ტრადიციული კომპოზიტებთან შედარებით (Fraunhofer Institute 2022). რბოლის კომპონენტები ასრულებენ მდგრადობას ფენების კონსტრუქციის გამოყენებით:
Ავტომობილების მწარმოებლები უფრო მეტად იღებენ რბოლის დამტკიცებულ ტექნოლოგიებს, როგორიცაა გროვის დისკების დიზაინი და მრავალფეროვანი ხახუნის ფენები შესრულების მოდელებში. 2023 წლის ავტომობილის ინჟინერიის გამოკვლევამ დაადგინა, რომ oEM-ების 78% ახლა გამოიყენებს მოტორული სპორტიდან აღებული ფენის მასალებს და გაუმჯობესებული სერვისოვანი ხანგრძლივობა 32–50%-ით აღემატება ჩვეულებრივ დიზაინებს.
Ტესტირების შენიშვნა: სინამდვილეში გამძლეობის მეტრიკები ერთად ურთიერთქმედებენ ლაბორატორიული სიმულაციების და 20,000+ კმ-ზე მეტი გზის გამოცდების საშუალებით სხვადასხვა ტვირთისა და ტენიანობის პირობებში.
Მაღალი ხარისხის დამხმარე პადები ხშირად იყენებენ ნახევარ-მეტალს, კერამიკას, ნახშირბად-კერამიკას და სპეციალურ რბოლის კომპონენტებს. ეს მასალები არჩეულია მათი უნარის გამო, რომ გაუმკლავდეს მაღალ ხახუნს და ტემპერატურას.
Სითბოს მედეგობა არის მნიშვნელოვანი, რადგან მაღალი სიჩქარით დამხმარებისას წარმოიქმნება ძლიერი სითბო, რომელიც შეიძლება გამოწვიოს მასალის მოხარშვა და გახდეს მისი გამოყენება შეუძლებელი, თუ ის ვერ გაუმკლავდება ასეთ ტემპერატურას.
Კერამიკული დამაგრების პადები უზრუნველყოფენ უფრო გლუვ შეუღლებას და მაღალ წინაღობას გადახურების შედეგად, ხოლო ნახევარ-მეტალის ვარიანტები უზრუნველყოფენ უფრო სწრაფ ნაკბენს, მაგრამ შეიძლება გააჩქარონ როტორის ცვეთა.
Დამაგრების დაცემა ხდება ხახუნის ეფექტურობის საშიშარ დაქვეითებას, რაც ხდება დამაგრების გადახურებისას, ხშირად ხანგრძლივი მაღალი სიჩქარით დამაგრებისას.
Hebei Chengen Huanbao Technology პროვიდეს სარტყული მოწყობილობების გადაწყვეტილებებს ინდუსტრიულ საჭიროებისთვის. ჩვენი ხარისხის კონტროლი, გამოცდილი ინჟინერები და კლიენტთა სერვისი უზრუნველყოფს სატისფაქციო შედეგებს. დაგვიკავშირდით დღეს.
EN
