Resultaten i denna rapport bör jämföras med fullskaliga dynoprov av de intressanta legeringarna, så snart dessa prov är utförda. Visar sig rangordningen stämma överens så finns två viktiga arbeten att utföra
Först och främst bör arbetet fortsätta med fälttester av den nya legeringen. Om dessa utfaller väl bör den nya skivlegeringen introduceras i produktionen.
Det andra viktiga arbetet skulle vara att introducera pinne-på-skiva provning i bromsutvecklingsarbetet, och i ett andra steg, på bred front inom andra avdelningar som skulle ha nytta av enkel, småskalig nötningsprovning.
Eftersom tribometerprovning är jämförelsevis mycket snabb och billig öppnar det möjligheter att testa många fler material. På så sätt kan man få bättre kontroll liksom en förstärkt förhandlingsposition mot sina underleverantörer.
43
7 Referenser
1. Wear and contact conditions of brake pads: dynamical in situ studies of pad on glass. Mikael
Eriksson, John Lord, Staffan Jacobson. 2001, Wear 249, ss. 272-278.
2. Anne-Lise Cristol-Bulthé, Yannick Desplanques, Gerard Degallaix, Yves Berthier. Mechanical and chemical investigation of the temperature influence on the tribological mechanisms occurring in OMC/cast iron friction contact. Wear. 2006, Vol. 264.
3. AB, SCANIA CV. Checking Wheel Brakes Wear.
4. Wear resistance of cast irons used in brake disc rotors. G. Cueva, A Sinatora, W.L.
Guesser, A.P. Tschiptschin. 2005, Wear 255, ss. 1256-1260.
5. On data dispersion in pin-on-disk wear tests. S.Guicciardi, C.Melandri, F.Lucchini, G. de
Portu. 2002, Wear 252, s. 1001 1006.
6. Third body formation on brake pads and rotors. Werner Österle, Ingrid Urban. Berlin : u.n., 2005, Vol. Triology international 39. s 401-408.
7. Staffan Jacobson, Sture Hogmark. Tribologi, friktion smörjning nötning. Uppsala : Ångströmlaboratoriet, 2005.
8. Mohrbacker, Hardy. Niob som legeringselement i gjutjärn. Gjuteriet 6. 2006, ss. 24-25. 9. The influence of specimen misalignment on wear in conforming pin on disk test. I. Garcia-
prieto, M.D Faulkner, J,R, Alcock. 2004, Wear 257, ss. 157-166.
10. New insights into the tribology of brake systems. G P Ostermeyer, M Müller. Proc. IMechE Vol. 222 Part D: J. Automobile Engineering.
11. Hammerström, Lars. Mechanisms in braking and gripping. uppsala : Departement of Engineering sciences, Uppsala Universitet, 2006.
12. Tekniska data för Testo 845. Nordtech. [Online] [Citat: den 09 12 2010.] http://www.nordtec.se/produkter/handinstrument/ir-temperatur/testo-845#tab-3.
13. Wear of truck brake lining materials using three different test methods. PeterJ.Blau, Brian
C. Jolly. den 20 12 2005, Wear 100, ss. 1022-1030.
14. Development of materials for automotive disc brakes. Maluf O, Angeloni M, Milan M T,
Spinelli D, Filho W W B.
15. Wear and friction behaviour of sand cast brake rotor made of A359-29vol% SiC particle
composites sliding against automobile friction material. A. Daoud, M.T. Abou El-khari. 2009,
Tribology International, ss. 544-553.
16. Dry sliding wear of particulate-reinforced aluminium alloys against automobile friction
materials. G.J. Howell, A. Ball. 1995, Wear181-183, s. 379 390.
17. Topographic properties of the contact zones of wear surfaces in disc brakes. D. Bettge, J
Starevic. 2003, Wear 254, ss. 195-202.
18. Friction mechanism in industrial brakes. D. Severin, S Dörsch. 2001, Wear 249, ss. 771- 779.
19. Effects of moisture adsorption on laboratory wear measurements of brake materials.
Kwanglin Lee, Peter J. Blau, John J. Truhan Jr. Vol. Wear 262.
20. Wear map for grey cast iron. A.R.Riahi, A.T.Alpas. 2003, Vol. wear 255.
21. KTH, Institutionen för materialvetenskap. Materiallära, kompendium i grundläggande
materialvetenskap för teknologer. Stockholm : u.n., 2001.
22. Eriksson, Mikael. Friction and contact phenomena of disc brakes related to squeal. Uppsala : u.n., 2001.
45
Bilaga A, Provningsprocessen
Figur 29, sidovy av tribometern
Tribometern sedd från sidan visar armens lagring och de flyttbara vikterna som används för att balansera armen. Till vänster syns ett stativ för IR-termometern och, bakom det, vikten som belastar provkroppen.
Beredning av provkropparna
Först av allt märktes skivorna med individuella nummer med en gravyrpenna, eftersom de tvättas tillsammans i lösningsmedel krävs en obestridlig individuell märkning.
Inför provning bör provkropparna vara så rena som möjligt. Provkropparna bör om möjligt tvättas och efter det hanteras med rena handskar. I detta fall tvättades skivorna med metanol i ultraljudsbad. Efter 10minuter i ultraljudsbadet lufttorkades skivorna i dragskåp för att sedan vägas och förvaras i märkta, förslutningsbara plastpåsar. Provpinnarna av beläggmaterial tvättades inte innan vägning.
Montering av skiva
Skivans montering i maskinen är avgörande för värmebortledningen från provet. För att nå en stabil friktion och nötning bör provet snabbt nå termisk jämvikt. Detta kan påskyndas genom att isolera skivan från underlaget på något sätt. Maskinen som använts här har en ordentlig aluminiumchuck som klarar att leda bort och ta upp stora mängder värme. Ett prov som inte isoleras från chucken kommer därför ta mycket lång tid på sig att nå en stabil temperatur. Genom att lägga en bricka runt skruven som håller provet bildas en luftspalt på 2mm vilket har visat sig fungera utmärkt.
46
Figur 30, provskiva med luftspalt och emissionstejp
Då en vanlig bricka inte är tillverkad med några höga krav på planhet eller parallellitet mättes det axiella kastet upp med indikatorklocka efter varje riggning av en ny skiva. Skivan kastade aldrig mer är 0,05mm på ytterkanten av nötningsspåret.
47
Förberedelse av IR-termometern
Efter att skivan monterats applicerades en emissionstejp på ytterkanten för att kunna mäta temperaturen med IR-termometer. Emissionstejpen har en väl definierad emissivitet på 0,93 till skillnad från skivornas blanka metallyta. Termometern sattes i sin hållare och kontrollerades som visas i Figur 32. Mätpunkten måste vara fokuserad och helst mitt på skivans kant. Utstickande tejp skars bort för att inte påverka luftflödet under skivan.
Figur 32, kontroll av IR-termometerns mätpunkt
Montering av provpinne
Pinnens montering är något känsligare än skivans. Viktigast då pinnen monteras att dess yta är parallell med skivans och att den sitter ordentligt fastsatt. Parallellitetsfel ger en ojämn tryckfördelning och ett förlängt inkörningsförlopp då pinnen måste nötas plan. En löst fastsatt pinne kan börja vibrera och bli snedsliten.
Först monterades pinnen i sin hållare, sedan monterades hållaren på armen och justerades in till armen var perfekt vågrät. För att uppnå maximal parallellitet så kan skruven som håller pinnen lossas och dras åt igen då pinnen trycker mot skivan. Då kan eventuella vinkelfel rättas till. Då många identiska provpinnar skulle användas så lämnades provkroppshållaren monterad på armen och enbart pinnen byttes ut.
48
Figur 33, monterad provpinne på skiva.
Nötningsgivaren
Nötningen kan mätas i realtid med en lägesgivare ovanpå maskinens arm. Den mäter hur armen sänks allteftersom pinnen och skivan nöts. Måttet är tyvärr osäkert eftersom kast hos skivan stör mätningen. Värmeutvidgning kan ge intryck av negativ nötning. Då provet startas erhålls som regel mycket märkliga mätvärden. Då nötningen börjat stabilisera sig så visar signalen en svagt sluttande trend motsvarande en långsam nötning av pinnen. Mätvärden lämpar sig endast för en uppskattning av nötningstakten. Noggrannare bestämning av nötningen bör ske genom vägning av provkropparna.
49
50
53
Protokollöversikt
Översikt av alla prov såsom de protokollförts std
Nötning [g]
prov nr datum kommentar rep. Av skiva pinne yta Termiska randvillkor axiellt kastvarvtal vikt tid ramp
rums- temp Relativ luftfuktig het Skivans temp medelfriktio n 4000sek- 7000sek standardavvi kelse bromsad
effekt SKIVA PINNE
rpm kg s s c % c %
1 14.1 1 240 slip aluchuck 10 0,51 120
2 14.1 1 240 slip aluchuck 1000 0,51 3600
3 14.3 2 svarv aluchuck 10 0,51 120
4 14.3 2 svarv aluchuck 1000 0,51 3600
5 vikten vibrerade loss 2 3 svarv stor slipad ring 0,05 1000 1,018 3600
6 gnissel övergår i skrik 6 6 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 2,035 7200 60 18,5 39 ~230
7 9 9 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 18,7 27 108 0,6003 1.6749 39,30807153 0,0276 0,0486
8 5 7 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 18,9 25 106 0,5981 1.5099 39,16401397 0,0169 0,0522
9 26-okt 1:a serien 15.1 8 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 18,4 30 99,5 0,5665 1.9717 37,09482346 0,0307 0,0401
10 27-okt 16.1 10 planslip 2mm luft undertill 0,03 1000 1,018 7200 60 18,3 33 94 0,4925 2.9258 32,24925076 0,0185 0,0312
11 27-okt 37 grader varmt vid start pga restvärme 17.1 11 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 19,1 33 117 0,6428 2.3458 42,0910018 0,0144 0,0362 12 27-okt 38 grader varmt vid start pga restvärme, nötningsgivaren justerades vid 90sek18.1 12 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 19,1 33 136 0,7127 1.5101 46,66810358 0,0183 0,0397
13 28-okt 14.1 13 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 18,5 44 107 0,5819 1.9046 38,10322643 0,0212 0,0388
14 28-okt 9 15.2 14 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 19 43 113 0,5831 2.3158 38,18180328 0,0262 0,0329
15 29-okt 10 16.2 15 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 18,5 39 154 0,7367 5.8569 48,23964068 0,0147 0,0323
16 29-okt 46grader vid start pga restvärme 11 17.2 16 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 19 37 127,5 0,6608 2.3956 43,26965462 0,0158 0,0323
17 29-okt 42grader vid start 12 18.2 17 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 19,4 37 125 0,6362 2.7476 41,6588291 0,0192 0,0369
18 11-nov 13 14.2 18 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 18,2 28 115 0,7403 3.0417 48,47537124 0,0181 0,0381
19 11-nov 39 grader vid start 10 16.3 19 planslip 2mm luft undertill 0,05 1000 1,018 7200 60 19,1 26 140 0,7527 1.8110 49,28733207 0,019 0,0423
20 12-nov 11 33 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,5 35 156 0,5436 1.5057 53,42793866 0,0261 0,0458
21 18-nov 20 2 20 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,5 29 145 0,5547 1.0939 54,5189065 0,034 0,0495
22 18-nov 14.3 21 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,5 28 162 0,5712 1.9066 56,14061545 0,038 0,0409
23 22-nov 15.3 22 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,2 30 150,65935 0,5211 0.8116 51,21651735 0,0315 0,0366
24 22-nov 16.4 24 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,7 30 161,05205 0,6057 1.1890 59,53146145 0,019 0,045
25 23-nov 17.3 25 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18 25 152,31626 0,5653 1.4315 55,56073165 0,0304 0,0375
26 23-nov 18.3 27 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,5 25 154,3013 0,5759 1.1989 56,60255679 0,0386 0,0464
27 23-nov 14.4 28 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 19,1 25 159,61103 0,5424 1.9525 53,30999619 0,0235 0,0491
28 26-nov 15.4 29 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 17,9 25 153,49653 0,549 1.9699 53,95867977 0,0308 0,0476
29 26-nov 16.5 30 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,5 25 166,1119 0,5889 1.1375 57,88026688 0,0275 0,0585
30 26-nov 17.4 31 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 18,5 25 159,96175 0,5891 1.6548 57,89992396 0,0218 0,0442
31 29-nov 18.4 32 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 17,6 26 149,94382 0,5526 0.8922 54,31250718 0,0429 0,0481
32 29-nov förvärmd 76grader, begagnade provkroppar 9 3 planslip 2mm luft undertill 0,05 500 3,056 7200 60 17,6 26