أقراص الفرامل وماسكات الفرامل: الوظائف الرئيسية واعتبارات التصنيع ومتطلبات المواد

I. وظائف قرص الفرامل (دوار الفرامل) ومتطلبات التصنيع

1. وظائف قرص الفرامل:

وتتمثل الوظيفة الرئيسية لقرص الفرامل في العمل مع تيل الفرامل لتحويل الطاقة الحركية للمركبة إلى حرارة من خلال الاحتكاك، وبالتالي إبطاء السيارة أو إيقافها. تشمل الوظائف المحددة ما يلي:

• توليد الاحتكاك: يعمل قرص الفرامل مع تيل الفرامل على إحداث احتكاك أو تقليل السرعة أو إيقاف السيارة.
• تبديد الحرارة: تولد عملية الكبح كمية كبيرة من الحرارة، والتي يجب تبديدها بسرعة لمنع تعطل الفرامل. غالبًا ما يتم تصميم أقراص الفرامل بفتحات أو أخاديد تهوية لتحسين تبديد الحرارة والحفاظ على الأداء.
• ارتداء المقاومة: يجب أن تتمتع أقراص الفرامل بالصلابة الكافية ومقاومة التآكل لتتحمل الاستخدام المطول والاحتكاك دون تآكل مفرط.
• مقاومة درجات الحرارة العالية: يمكن أن ترتفع درجة حرارة قرص الفرامل بشكل كبير أثناء الكبح، لذلك يجب أن تكون المادة قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية لضمان عدم المساس بكفاءة الكبح.

2. عملية صب قرص الفرامل:

يتم تضمين العديد من الخطوات والاعتبارات الرئيسية في عملية صب قرص الفرامل:

• اختيار المواد: تُصنع أقراص الفرامل عادة منالحديد الزهر الرمادي(على سبيل المثال، GG20، GG25) نظرًا لقابليتها للصب الممتازة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، مما يجعلها مناسبة لظروف الحرارة العالية والاحتكاك العالي.
• عملية الصب: صب الرملأوصب القالب المعدنيغالبا ما يستخدم لإنتاج قرص الفرامل. تضمن هذه العمليات دقة الأبعاد وجودة السطح، مما يمنع حدوث عيوب مثل المسامية والشقوق.
• المعالجة الحرارية: بعد الصب، غالبًا ما تخضع أقراص الفرامل للمعالجة الحرارية (مثل التلدين أو التطبيع) لتحسين الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل. المعالجة الحرارية المناسبة تعزز الصلابة والمتانة، مما يحسن قوة التعب.
• ضبط الجودة: تتطلب كل مرحلة من مراحل عملية الصب مراقبة صارمة للجودة، بما في ذلك فحص المظهر ودقة الأبعاد والصلابة والعيوب السطحية (مثل المسامية والشقوق).

3. مواصفات قرص الفرامل:

تتضمن المواصفات النهائية لقرص الفرامل عادةً ما يلي:

• دقة الأبعاد: يجب أن يفي القطر الخارجي والقطر الداخلي والسمك والأبعاد الأخرى لقرص الفرامل بالتفاوتات الصارمة لضمان التوافق مع مكونات نظام الفرامل الأخرى.
• وزن: يجب التحكم في وزن قرص الفرامل بدقة. يمكن أن يؤثر القرص الثقيل جدًا أو الخفيف جدًا على أداء الفرامل.
• الانتهاء من السطح: يجب أن يكون سطح قرص الفرامل أملساً وخالياً من عيوب الصب الكبيرة. عادةً ما يتم التحكم في خشونة السطح ضمن حدود محددة لضمان الاحتكاك الفعال بين تيل الفرامل والقرص.

ثانيا. وظائف ماسك الفرامل ومتطلبات التصنيع

1. وظائف الفرجار الفرامل:

يلعب ماسك الفرامل (أو مبيت الفرامل) دورًا حاسمًا في تثبيت تيل الفرامل على قرص الفرامل لتوليد قوة الكبح. تشمل الوظائف المحددة ما يلي:

• لقط قرص الفرامل: يحتوي ماسك الفرامل على مكابس هيدروليكية ووسادات فرامل. عند تطبيق الضغط الهيدروليكي، تقوم المكابس بدفع وسادات الفرامل على قرص الفرامل، مما يؤدي إلى توليد احتكاك لإبطاء السيارة أو إيقافها.
• يدعم: يوفر ماسك الفرامل بنية ثابتة لتيل الفرامل وقرص الفرامل، مما يضمن أن تكون تيل الفرامل على اتصال منتظم مع القرص.
• إرشاد: يضمن ماسك الفرامل بقاء وسادات الفرامل في الموضع الصحيح والاتجاه الصحيح أثناء الكبح، مما يمنع الاحتكاك غير المتساوي.
• تبديد الحرارة: أثناء عمل ماسك الفرامل، فإنه يولد الحرارة، لذلك يجب أن يتمتع بخصائص جيدة لتبديد الحرارة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يؤثر على أداء الفرامل.

2. عملية صب الفرجار الفرامل:

تشمل الاعتبارات الرئيسية في عملية صب الفرجار ما يلي:

• اختيار المواد: عادة ما يتم تصنيع مساميك الفرامل منالألومنيوم المصبوبأوالحديد الزهر. يُفضل الألومنيوم لوزنه الخفيف وتبديده الجيد للحرارة، مما يجعله مثاليًا لمركبات الركاب القياسية. قد تستخدم المركبات عالية الأداء الحديد الزهر أو المواد المركبة لمزيد من القوة.
• عملية الصب: يتم إنتاج مساميك الفرامل عادةً باستخدامصب الدقةأويموت الصبطُرق. يضمن الصب الدقيق دقة الأبعاد العالية وجودة السطح، في حين أن الصب بالقالب مناسب للإنتاج على نطاق واسع.
• المعالجة الحرارية: يخضع مساميك الفراملالمعالجة الحرارية(مثل معالجة المحلول والشيخوخة) لتحسين القوة ومقاومة التآكل. وهذا مهم بشكل خاص بالنسبة للفرجار المصنوع من الألومنيوم، حيث تعمل المعالجة الحرارية على تحسين مقاومة التعب وعمر الخدمة.
• ضبط الجودة: مراقبة الجودة الصارمة ضرورية لضمان جودة صب مسماك الفرامل. يتضمن ذلك اختبار الكثافة والصلابة والعيوب السطحية ودقة الأبعاد، باستخدام طرق مثل الفحص بالأشعة السينية والاختبار بالموجات فوق الصوتية واختبار اختراق السائل.

3. مواصفات ماسك الفرامل:

تتضمن مواصفات مساميك الفرامل عادةً ما يلي:

• التسامح الأبعاد: يجب أن يفي ماسك الفرامل بتفاوتات الأبعاد الدقيقة، خاصة بالنسبة للميزات الرئيسية مثل فتحات التثبيت ومواضع البراغي، لضمان التوافق المناسب مع قرص الفرامل ونظام السيارة.
• وزن: يجب أن يكون الفرجار خفيف الوزن ولكنه قوي بما يكفي لتحمل القوى الناتجة أثناء الكبح. يمكن أن يؤدي الوزن الزائد إلى زيادة الكتلة غير المعلقة، مما يؤثر على التعامل مع السيارة.
• جودة السطح: يجب أن يكون سطح ماسك الفرامل أملسًا وخاليًا من العيوب مثل المسامية أو الشقوق، لأنها قد تؤثر على الأداء والمتانة.

ثالثا. متطلبات المواد:

يجب أن تتمتع المواد المستخدمة في تصنيع أقراص الفرامل وماسكات الفرامل بالخصائص التالية:

• مقاومة درجات الحرارة العالية: بما أن عملية الكبح تولد حرارة كبيرة، فيجب أن تكون المادة قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية دون أن تتشوه أو تتعطل.
• ارتداء المقاومة: تتعرض كل من أقراص الفرامل وماسكات الفرامل للاحتكاك، لذلك يجب أن تتمتع المواد بمقاومة ممتازة للتآكل لإطالة عمرها الافتراضي.
• القوة والمتانة: يجب أن تكون مكونات الفرامل قوية بما يكفي لتحمل القوى الميكانيكية المستخدمة في الكبح، وفي نفس الوقت قوية بما يكفي لمقاومة التشقق أو الفشل.
• مطابقة التمدد الحراري: يجب أن يكون معامل التمدد الحراري للمادة متوافقاً مع المكونات الأخرى في نظام الكبح لمنع الإجهاد الناتج عن فروق التمدد الحراري.