Испытание дисков на эффективность торможения

Номинация: Лучшее конструкторское решение
Просмотреть картинки списком
Автор: Онко Станислав Родионович. Наставник: Климов Александр Николаевич
1ое, 2ое и 3е место: III место
Город: Калуга
Место учебы: Калужский машиностроительный колледж

Тормозные системы различных механизмов железнодорожного транспорта используют в качестве основных колодок металлические. Такие колодки сравнительно дешевы, но не очень эффективны, так как коэффициент трения стали по стали 0,15 . Кроме того это приводит к значительному износу колес вагонов, непосредственно контактирующих с колодками. В то же время имеются материалы, имеющие значительно  большие  коэффициенты трения. Один из них – полиуретан (коэффициент трения – 0,2..0,6). Компания  «Техника» обратилась в студенческое конструкторское бюро колледжа с просьбой провести испытания по износу трущихся пар сталь-сталь, сталь-полиуретан для определенных скоростей контакта. Для испытаний  были изготовлены  тормозные колодки из двух материалов( рис. 2 – полиуретан, рис. 3 – сталь) и стальной тормозной диск. Испытания проводились на токарном станке при постоянной скорости вращения диска 1 (см. рис. 1,6 ) до его полной остановки. Штатный тормоз станка был отключен. Давление на колодки было постоянным за счет использования рычажной системы с утяжелителем (см. рис. 1: 4 – исходное положение груза; 5 – конечное положение груза. И  рис. 4). Фиксировалось время остановки шпинделя (эффективность торможения) и износ трущихся пар (см. таблицу результатов ). Износ измерялся микрометрическим  глубиномером( рис. 5).

В результате проведения испытаний выявлено:

- для заданных условий  (Скорость, усилие прижима ) время остановки  пары сталь-сталь составило – 0,68 сек;
- для заданных условий  (Скорость, усилие прижима ) время остановки  пары сталь-полиуретан составило – 0,55 сек;
- износ стального башмака составил – 0,19 мм;
- износ полиуретанового  башмака составил – 0,35 мм;
- износ диска от стального башмака составил – 0,08 мм;
- износ диска от полиуретанового  башмака составил – 0 мм.

Выводы по испытаниям:

- эффективность торможения полиуретаном выше чем сталью;
- износ полиуретана больше чем стали;
- износ диска от полиуретана практически отсутствует.