❚ ブレーキ材料スクリーニングテスト

Brake materials test

序章

ブレーキの摩擦材はすべての車両の重要な要素です。 ハイブリッド車や電自動車の登場、回生ブレーキ、最新の安全規制は、 ブレーキ摩擦材を開発する主な動機です。 ブレーキ材料は通常、本格的なダイナモメーターでSAEJ2522などの標準プロトコルによって評価されます。このテストでは、さまざまな圧力、速度、温度、減速条件での摩擦材料の挙動を評価します。 このようなテスト用の実際のコンポーネントの設計と製造は、多くの場合、面倒で費用のかかるプロセスです。

Rtec-Instruments MFT-5000は、同じプラットフォーム上で 複数のASTM / ISO / DIN規格とカスタマイズされたテストを提供するトライボメータです。 特に、ブレーキ業界向けに、MFT-5000は迅速なブレーキ材料試験のための費用効果の高い方 法を提供します。 用途の広いプラットフォームは、ダイナモメーター のテストをシミュレートする条件で、ブレーキパッド材料の機能と耐 摩耗性をテストできます。 インライントルク、摩擦、圧力、温度、 速度を測定できます。 さらに、特許取得済みのインライン3Dプロ ファイラーオプションにより、サイクル数による摩耗変化を測定する ことができます。
このアプリケーションノートでは、MFT-5000を使用して標準テス ト(SAE J2522)を実行し、ブレーキパッドの摩擦材の摩耗率を測定する方法について説明します。 (MFT-5000ではディスク上のピン、線形往復摩耗、フレッチン グ摩耗などの他のテストも同じプラットフォームで実行できます。)

MFT-5000でのブレーキテストのシミュレーション

表面が非常に不均一であるブレーキ材料の不均一性を反映するテストクーポンを使用することが重要です。
Rtec-Instruments MFT-5000は、一般的なベンチトップテストシステムや本格的なダイナモメーターに比べて、本試験機独自の利点があります。 頑丈な床置き設計により、研究者はサンプルに最大5,000Nの荷重でテスト可能です。 これは、高トルクモーター(最大50 Nm)が選択可能であり、必要な接触圧力を維持しながらサンプルサイズを柔軟に変更可能です。典型的なダイナモメーターテストでは、キャリパーの設計も重要な役割を果たします。 これにより、物質的な相互作用を具体的に研究することが困難になります。 MFTプラットフォーム上の一貫した形状のサンプルにより、設計に関係なくブレーキパッドの材料組成を評価するテスト手順が可能になります。

同じ設定を使用して、ディスクブレーキまたはドラムブレーキを装備した自動車の材料を評価できます。 この手法では、コンポーネントレベルのテストに進む前に、候補材料の有効性の動作とトライボロジー特性をスクリーニング評価します。意味のあるテストを実行するには、ブレーキシステムの物理パラメータをシミュレートすることが重要です。

•スライドパッドとブレーキローター間の接触圧力
•初期温度
•スライド速度
•減速

テスト中に記録された主要なパラメータには、摩擦、摩擦係数、トルク、接触圧力、滑り速度、および相互作用する表面の温度が含まれます。標準テストには、車両の減速状態のシミュレーションが含まれます。 速度の完全な停止または低下。 その他のテスト(例: 一定のスライド速度テストは、Rtec-InstrumentsMFT-5000プラットフォームで実行できます。)

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写真1: 自動車ブレーキ

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写真2: セットアップ

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写真3: テスト用のブレーキパッドとローターのサンプル。
他のサイズにも簡単に対応できます。

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写真4: フロアスタンド型 多機能トライボメーター MFT-5000

このノートでは、市販のブレーキパッドから得られた12.7 mm X 6.35mmシリンダーを使用したテストセットアップから得られた結果につ いて説明します。サンプルは下面に取り付けました。ローターとして半径50.8mmの鋳鉄ディスクを上部サンプルとして取り付けました。 均一な接触のためにセルフレベリング可能(面接触にするため)なサンプルホルダに取り付けられています。 SAE J2522をシミュレートす るために、サンプルを2089rpmで300N(0.75 MPaの接触圧力)の試験をしました。その後、速度は負荷の下で5.5秒で 787rpmに低下しました。これらの条件は、自動車の速度が80から30 Km / hに変化することを表すために選択されました。負荷は 3,000kPaを選択されました。相互作用する表面のトルク、摩擦、温度を測定しながら、速度と負荷を制御します。 テストデータは、高度なセンサーと高速データ取得システムを使用して、正確かつ信頼性の高い方法で収集されます。 1サイクル中に収 集されたデータを図1に示します。テストは任意の数のサイクルで繰り返すことができます。 MFT-5000プラットフォームは、さまざまな負 荷(最大5,000N)と速度(最大10,000 rpm)で動作します。他のさまざまな速度と圧力の組み合わせも簡単にテストできます。 μ特性、速度/圧力、低温、フェードなど、SAEJ2522プロトコルのいくつかのステップをシミュレートできます。温度や湿度などの環境条 件を制御することも可能です。 

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図1:0.75MPaの接触圧力で80km/hから30Km/hへの速度の変化を表す典型的なテストの結果。 

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A:試験前

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B:15秒前 (1,500rpm, 300N)

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C:60秒後 (1,500rpm, 300N)

❚ 結論

CONCLUSION

Rtec-Instruments MFT-5000は、ブレーキ材料をスクリーニ ングするための高速で信頼性が高く、費用効果の高いツールです。

高解像度センサーは、材料の組成のわずかな変化でも特徴づけることができます。インライン3Dプロファイラーを使用すると、サブnmの分解能でサンプル表面の変化を調べることができます。サイ ズと柔軟性の利点により、MFT-5000はフルスケールのダイナモメーターテストを補完する理想的なツールになっています。