Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов

Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов — Дипломная работа

Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов

Файл к заказу:

Аннотация к работе

Развитие техники, возрастание скоростей всех видов транспорта, изменение масс и габаритов многих машин связаны с резким увеличением мощности, поглощаемой тормозными и фрикционными устройствами, передаваемой сцепными муфтами и т.д.

Применение фрикционных полимерных материалов позволяет во многих случаях повысить сроки службы машин и механизмов и, как следствие этого, увеличить межремонтные сроки и снизить затраты на ремонтные работы, значительно снизить трудоемкость изготовления узлов и деталей трения благодаря более высокой эффективности переработки пластмасс в изделия по сравнению с механической обработкой металлов. Расширение сферы применения полимерных материалов в узлах трения позволяет упростить конструкцию узлов трения, повысить надежность и долговечность их работы, а также высвободить большое количество цветных металлов и легированных сталей. Для теплонагруженных изделий и конструкций (к которым относятся такие детали как автомобильные тормозные колодки) традиционные типы полимерных материалов не пригодны, так как они как правило утрачивают деформационную устойчивость при температурах выше 200°С. Тормозная колодка представляет собой изделие состоящие из двух частей, это фрикционная накладка изготовленная из полимерного композиционного материала конструкционного назначения, которая запрессовывается в металлическую пластину.Как было показано при анализе конструкции изделия, технических требований к изделию, условий эксплуатации, и требований к материалу изделия для его изготовления, необходим полимерный материал, который должен сочетать высокие фрикционные свойства, термические нагрузки, т.е. оставаться работоспособным вплоть до 300°С в течении длительного времени, воспринимать достаточно высокие механические нагрузки, быть технологичным, т.е. для изготовления изделия из него не должно предъявляться особых жестких условий по технологии формования. Применение данных материалов дает высокий технический и экономический эффект в результате значительного упрощения конструкций устройств, повышения надежности работы узлов трения и увеличения срока службы машин, снижает затраты на ремонт, увеличивает сроки между ремонтами, позволяет экономить значительное количество металлов. Основное требование к материалам такого рода — высокая износостойкость, которая зависит от сочетания в данном материале определенных физико-химических, физико-механических, теплофизических и трибометрических свойств, а также от особенностей нагружения и кинематики узлов трения. В материалах первой группы повышение коэффициента трения достигается главным образом за счет выбора связующего с увеличенной молекулярной массой межузлового фрагмента пространственной сетки. Однако, переработка композиций на основе АПИ-2 литьевым и, даже прямым прессованием осложнена тем, что реакция отверждения по концевым циклическим звеньям при температурах плавления олигоимида не развивается, а резкое повышение вязкости олигоимида при температурах отверждения приводит к тому, что невозможно выделить стадию вязкотекучего состояния связующего, и следовательно оформить изделие.Дискретные БВ, полученные с помощью «дуплекс — процесса», а также с использованием индукционных высокочастотных установок с раздувом воздухом при нормальной и повышенной температурах, сильно отличаются по всем параметрам от волокон, изготовленных непрерывным способом (см. табл. Исходя из конфигурации изделия и условий его формования полуфабрикат ФПМ должен представлять собой дозирующийся прессматериал (типа ФСВ): гранулы игольчатого типа, в которых волокнистый наполнитель конечной длинны (размер от 5 до 20 мм) покрытый оболочкой связующего, содержащего все остальные компоненты материала. Для получения ДВБ-ФИ используют наполнитель в виде нитей, жгутов, лент, тканей, в зависимости от сочетания требований по эксплуатационным свойствам материала в изделии и производительности процесса в целом. Для оценки пригодности выбранных типов связующего и наполнителя и для обработки технологии получения и прессования термоустойчивого фрикционного ПМ в лабораторных условиях был получен прессматериал, содержащий имидное связующее АПИ-3, базальтовые волокна в качестве основного наполнителя и углеродные волокна для увеличения теплопроводности материала. Пропитку интенсифицируют вакуумированием межволоконного пространства наполнителя (вакуумная пропитка), увеличением давления над свободной поверхностью связующего (пневматическая пропитка), возбуждением в связующем акустического давления (пропитка с наложением механических колебаний), наложением на связующие центробежных сил (центробежная пропитка) и другими способами /12/.Переход — это законченная часть ТО, характеризуемая единством инструмента и обрабатываемой поверхности. Рабочий переход — характеризуется изменением состояния предмета труда. Вспомогательный переход — подготавливает рабочий переход и не связан непосредственно с изменением состояния предмета труда.

План

Введение 1. Характеристика изделия и анализ условий эксплуатации 2. Разработка состава фрикционного термоустойчивого материала для изготовления тормозных накладок 2.1 Общие сведения о фрикционных полимерных материалах (ПМ) 2.2 Выбор матрицы для фрикционных ПМС повышенной термоустойчивостью 2.3 Характеристика амидных связующих АПИ и материалов на их основе 2.4 Выбор и характеристика основного наполнителя для фрикционных ПМ 2.5 Разработка состава термоустойчивого ПМ на основе базальтового наполнителя 2.6 Получение полуфабриката ДБВ-ФИ в лабораторных условиях и исследование технологических свойств 3. Разработка технологии получения термоустойчивого фрикционного ПМ 3.1 Разработка технологии получения полуфабрикатов фрикционного ПМ 3.2 Технологическая схема и технология получения ДБВФИ 4. Разработка технологии прессования фрикционных накладок 4.1 Обоснование выбора метода формования 4.2 Разработка технологии прессования 4.3 Расчет времени технологической операции прессования Выводы 5. Разработка бизнес-плана по производству фрикционной накладки для дисковых тормозов автомобиля 6. Анализ технологии производства и условий труда Заключение

Список использованной литературы

Введение

Развитие техники, возрастание скоростей всех видов транспорта, изменение масс и габаритов многих машин связаны с резким увеличением мощности, поглощаемой тормозными и фрикционными устройствами, передаваемой сцепными муфтами и т.д. В связи с этим к фрикционным материалам предъявляются все более высокие требования относительно: термоустойчивости в условиях длительного нагружения, стабильного коэффициента трения, а также износостойкости. Применение фрикционных полимерных материалов позволяет во многих случаях повысить сроки службы машин и механизмов и, как следствие этого, увеличить межремонтные сроки и снизить затраты на ремонтные работы, значительно снизить трудоемкость изготовления узлов и деталей трения благодаря более высокой эффективности переработки пластмасс в изделия по сравнению с механической обработкой металлов. Использование полимерных материалов дает возможность уменьшить массу и габаритные размеры машин. Расширение сферы применения полимерных материалов в узлах трения позволяет упростить конструкцию узлов трения, повысить надежность и долговечность их работы, а также высвободить большое количество цветных металлов и легированных сталей. Для теплонагруженных изделий и конструкций (к которым относятся такие детали как автомобильные тормозные колодки) традиционные типы полимерных материалов не пригодны, так как они как правило утрачивают деформационную устойчивость при температурах выше 200°С. Однако, известно, что для теплонагруженных деталей и конструкций, работоспособных при температурах выше 300 °С, наиболее пригодны полимерные материалы на основе сетчатых жескоцепных имидных матриц — имидопласты. Поэтому целью данного проекта является: 1. Разработка состава фрикционного полимерного материала для тормозных колодок автомобиля на основе термоустойчивой полиимидной матрицы и фрикционного наполнителя 2. Разработка технологии формования тормозных колодок из данного материала. 1. Характеристика изделия и условия эксплуатации Объектом производства является изделие: тормозная колодка для дисковых тормозов автомобиля, эскиз которой представлен на рисунке 1. Тормозная колодка представляет собой изделие состоящие из двух частей, это фрикционная накладка изготовленная из полимерного композиционного материала конструкционного назначения, которая запрессовывается в металлическую пластину. Толщина такой накладки порядка 6-7 мм, а ее геометрическая форма определяется условиями работы тормозной системы. При работе тормозной системы, под действием давления жидкости в гидравлическом приводе поршни перемещают тормозную колодку и прижимают ее к тормозному диску. В результате в тормозной колодке возникают напряжения сжатия и сдвига при трении колодки о диск. Также, изза неоднородности материала и неравномерного нагрева в условиях эксплуатации в материале возникают термические напряжения. Со временем эксплуатации фрикционные накладки изнашиваются и в дальнейшем необходимо производить их замену. Минимально допустимая толщина фрикционной накладки — 1,5 мм./1/ Таблица 1. Физико-механические показатели фрикционной накладки армированной трикотажным наполнителем Плотность, г/см3 1,9 Предел прочности при сдвиге в направлении трения, МПА 30,0±6,9 Предел прочности при сжатии в направлении перпердикулярном плоскости фрикционной накладки, МПА 180,5±25,0 Предел прочности при растяжении в направлении трения, МПА 5,7±0,4 Относительное разрывное удлинение при растяжении в направлении трения, % 2,5±0,3 Разрушающее напряжение при изгибе, МПА 58,4±4,0 Фрикционные показатели качества накладки определяются «динамическим» коэффициентом трения накладки по стали или чугуну (материал контртела трения — тормозного диска или барабана автомобиля) при сухом контакте и после намокания в воде. Динамический коэффициент трения (mc) накладки при сухом контакте с контртелом трения по определению вычисляется по величине момента трения (Мт) при заданной силе (F) нормального давления и скорости скольжения после установления постоянной температуры на контакте. где R — расстояние средней линии площадки контакта от оси диска. Этот показатель можно установить с помощью машины трения.

Условия эксплуатации изделия: Скорость трения до 20 м/с. Максимальная нагрузка на поверхности до 6 МПА. Кратковременная температура при торможении (Ткр) = 500°С. Длительная температура при торможении (Тдл)= 350°С.

Технические требования к качеству изделия: 1. Коэффициент трения 0.38-0.45. 2. Износ в пределах 0.12-0.28 см3 на КВТ в час. 3. Фрикционная теплостойкость Ткр до 500 °С и Ткр до 350 °С. 4.

Соответствие европейским требованиям по экологии.

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы

Источник: https://studres.ru/product/razrabotka-tekhnologii-izgotovleniya-tormoznoy-kolodki-iz-kompozitsionnykh-polimernykh-materialov

Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов

Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов

Введение

1.Характеристика изделия и анализ условийэксплуатации

2.Разработка состава фрикционноготермоустойчивого материала дляизготовления тормозных накладок

2.1Общие сведения о фрикционных полимерныхматериалах (ПМ)

2.2Выбор матрицы для фрикционных ПМсповышенной термоустойчивостью

2.3Характеристика амидных связующих АПИи материалов на их основе

2.4Выбор и характеристика основногонаполнителя для фрикционных ПМ

2.5Разработка состава термоустойчивогоПМ на основе базальтового наполнителя

2.6Получение полуфабриката ДБВ-ФИ влабораторных условиях и исследованиетехнологических свойств

  1. Разработка технологии получения термоустойчивого фрикционного ПМ

3.1Разработка технологии полученияполуфабрикатов фрикционного ПМ

3.2Технологическая схема и технологияполучения ДБВФИ

4.Разработка технологии прессованияфрикционных накладок

4.1Обоснование выбора метода формования

4.2Разработка технологии прессования

4.3Расчет времени технологической операциипрессования

Выводы

5.Разработка бизнес-плана по производствуфрикционной накладки для дисковыхтормозов автомобиля

6.Анализ технологии производства и условийтруда

Заключение

Списокиспользованной литературы

Введение

Развитиетехники, возрастание скоростей всехвидов транспорта, изменение масс игабаритов многих машин связаны с резкимувеличением мощности, поглощаемойтормозными и фрикционными устройствами,передаваемой сцепными муфтами и т.д. Всвязи с этим к фрикционным материалампредъявляются все более высокиетребования относительно: термоустойчивостив условиях длительного нагружения,стабильного коэффициента трения, атакже износостойкости.

Применение фрикционных полимерныхматериалов позволяет во многих случаяхповысить сроки службы машин и механизмови, как следствие этого, увеличитьмежремонтные сроки и снизить затратына ремонтные работы, значительно снизитьтрудоемкость изготовления узлов идеталей трения благодаря более высокойэффективности переработки пластмассв изделия по сравнению с механическойобработкой металлов.

Использование полимерныхматериалов дает возможность уменьшитьмассу и габаритные размеры машин.Расширение сферы применения полимерныхматериалов в узлах трения позволяетупростить конструкцию узлов трения,повысить надежность и долговечностьих работы, а также высвободить большоеколичество цветных металлов и легированныхсталей.

Длятеплонагруженных изделий и конструкций(к которым относятся такие детали какавтомобильные тормозные колодки)традиционные типы полимерных материаловне пригодны, так как они как правилоутрачивают деформационную устойчивостьпри температурах выше 200С.

Однако,известно, что для теплонагруженныхдеталей и конструкций, работоспособныхпри температурах выше 300 С,наиболее пригодны полимерные материалына основе сетчатых жескоцепных имидныхматриц – имидопласты.

Поэтому целью данного проектаявляется:

1. Разработка состава фрикционногополимерного материала для тормозныхколодок автомобиля на основе термоустойчивойполиимидной матрицы и фрикционногонаполнителя

  1. Разработка технологии формования тормозных колодок из данного материала.

1. Характеристикаизделия и условия эксплуатации

Объектом производства являетсяизделие: тормозная колодка для дисковыхтормозов автомобиля, эскиз которойпредставлен на рисунке 1.

Тормознаяколодка представляет собой изделиесостоящие из двух частей, это фрикционнаянакладка изготовленная из полимерногокомпозиционного материала конструкционногоназначения, которая запрессовываетсяв металлическую пластину. Толщина такойнакладки порядка 6–7 мм, а еегеометрическая форма определяетсяусловиями работы тормозной системы.

Приработе тормозной системы, под действиемдавления жидкости в гидравлическомприводе поршни перемещают тормознуюколодку и прижимают ее к тормозномудиску. В результате в тормозной колодкевозникают напряжения сжатия и сдвигапри трении колодки о диск. Также, из–занеоднородности материала и неравномерногонагрева в условиях эксплуатации вматериале возникают термическиенапряжения.

Современем эксплуатации фрикционныенакладки изнашиваются и в дальнейшемнеобходимо производить их замену.Минимально допустимая толщина фрикционнойнакладки – 1,5 мм./1/

Таблица 1.Физико-механические показателифрикционной накладки армированнойтрикотажным наполнителем

Плотность, г/см31,9
Предел прочности при сдвиге в направлении трения, МПа30,06,9
Предел прочности при сжатии в направлении перпердикулярном плоскости фрикционной накладки, МПа180,525,0
Предел прочности при растяжении в направлении трения, МПа5,70,4
Относительное разрывное удлинение при растяжении в направлении трения, %2,50,3
Разрушающее напряжение при изгибе, МПа58,44,0

Фрикционные характеристикинакладки

Фрикционныепоказатели качества накладки определяются«динамическим» коэффициентом трениянакладки по стали или чугуну (материалконтртела трения – тормозного дискаили барабана автомобиля) при сухомконтакте и после намокания в воде.

Динамическийкоэффициент трения (c)накладки при сухом контакте с контртеломтрения по определению вычисляется повеличине момента трения (Мт)при заданной силе (F) нормального давленияи скорости скольжения после установленияпостоянной температуры на контакте.

где R – расстояние средней линииплощадки контакта от оси диска.

Этот показатель можно установитьс помощью машины трения.

Условия эксплуатации изделия:
  1. Скорость трения до 20 м/c.
  2. Максимальная нагрузка на поверхности до 6 МПа.
  3. Кратковременная температура при торможении (Ткр) = 500С.
  4. Длительная температура при торможении (Тдл)= 350С.
Технические требования к качеству изделия:1. Коэффициент трения 0.38–0.45.2. Износ в пределах 0.12–0.28 см3 на кВт в час.3. Фрикционная теплостойкость Ткр до 500 С и Ткр до 350 С.4. Соответствие европейским требованиям по экологии.

Источник: https://topref.ru/referat/135071.html

Каталог работ / Экономические / Бизнес-планирование / Дипломная / Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов

Разработка технологии изготовления тормозной колодки из композиционных полимерных материалов

ГОТОВЫЕ ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ, КУРСОВЫЕ РАБОТЫ, ДИССЕРТАЦИИ И РЕФЕРАТЫ

АвторСергей Пашков
Вуз (город)Москва
Количество страниц70
Год сдачи2006
Стоимость (руб.)4000
Введение……………………………………………………………………………………1.Характеристика изделия и анализ условий эксплуатации……………………………2.Разработка состава фрикционного термоустойчевого материала для изготовления тормозных накладок……………………………………………………………………….2.1.Общие сведения о фрикционных полимерных материалах (ПМ)………………….2.2.Выбор матрицы для фрикционных ПМс повышенной термоустойчивостью……..2.3.Характериастика имидных связующих АПИ и материалов на их основе…..……..2.4.Выбор и характеристика основного наполнителя для фрикционных ПМ…………2.5.Разработка состава термоустойчивого ПМ на основе базальтового наполнителя..2.6.Получение полуфабриката ДБВ-ФИ в лабораторных условиях и исследование технологических свойств……………………………………………………………….…3. Разработка технологии получения термоустойчевого фрикционного ПМ………..3.1.Разработка технологии получения полуфабрикатов фрикционного ПМ………….3.2.Технологическая схема и технология получения ДБВФИ…………………………..4.Разработка технологии прессования фрикционных накладок…………………..……4.1.Обоснование выбора метода формования………………………………………..….4.2.Разработка технологии прессования…………………………………………….……4.3.Расчет времени технологической операции прессования…………………………..Выводы……………………………………………………………………………………..5. Разработка бизнес-плана по производству фрикционной накладки для дисковых тормозов автомобиля………………………………………………………………………6. Анализ технологии производства и условий труда…………………………………… Заключение…………………………………………………………………..……………Список использованной литературы…………………………………………..….………Приложение………………………………………………………………………………..Проект технологических инструкции на получение прессматериала ДБВ-ФИ. 2355710161921232332353537394142576566

67

Список литературы1. Вахламов В.К. «АВТОМОБИЛИ ВАЗ» М.: Транспорт 1991г. 128с. 2. Чичинадзе А.В. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник – М.: Машиностроение, 1988-328с.3. Промышленные полимерные композиционные материалы / Под ред. М. Ричардсона: пер. с англ. / Под ред. П.Г. Бабаевского. -М.: Химия, 1980. — 472 с.4. Бартенев Г.М., ,Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров – Л.:Химия,1972-240с..5. Полиимиды — класс термостойких полимеров / Бессонов М.И., Котон М.М., Кудрявцев В.В., Лайус Л.А. — Л.: Наука, 1983. — 328с.6. Михайлин Ю.А., Мийченко И.П., Земскова Е.В. Технологические свойства жесткоцепных связующих // Пластические массы. — 1990. -№12. — С.20-24.7. Базальтоволокнистые материалы: Сборник статей/ под ред. Костикова В.И., Смирнова Л.Н. – М.: Информконверсия, 2001-307с.8. Композиционные материалы на основе базальтовых волокон: Сборник научных трудов – Киев.:ИПМ, 1989-164с.9. Технология производства препрегов для полимерных композиционных материалов: Учебное пособие / В.М. Виноградов, Г.С. Головкин, А.И. Горохович и др. — Уфа: УГАТУ, 1995. — 92 с.10. Воюцкий С.С. Физико-химические основы пропитывания и импрегнирования волокнистых систем водными дисперсиями полимеров. — М.: Химия, 1969.- 336 с.11. Мийченко И.П. Полиимидные композиционные материалы, формуемые прямым и литьевым прессованием. Канд. дисс. -М.: МАТИ, 1986. -202 с.12. Белов и др. Средства защиты в машиностроении: расчет и проектирование: Справочник. — М.: Машиностроение, 1989.

13. Метрологическое обеспечение безопасности труда: Справочник. / Под ред. Сологяна — М.: Издательство стандартов, 1988. -Т1

Выдержка из работыВведение.Развитие техники, возрастание скоростей всех видов транспорта, изменение масс и габаритов многих машин связаны с резким увеличением мощности, поглощаемой тормозными и фрикционными устройствами, передаваемой сцепными муфтами и т. д. В связи с этим к фрикционным материалам предъявляются все более высокие требования относительно: термоустойчивости в условиях длительного нагружения, стабильного коэффициента трения, а также износостойкости.Применение фрикционных полимерных материалов позволяет во многих случаях повысить сроки службы машин и механизмов и, как следствие этого, увеличить межремонтные сроки и снизить затраты на ремонтные работы, значительно снизить трудоемкость изготовления узлов и деталей трения благодаря более высокой эффективности переработки пластмасс в изделия по сравнению с механической обработкой металлов. Использование полимерных материалов дает возможность уменьшить массу и габаритные размеры машин. Расширение сферы применения полимерных материалов в узлах трения позволяет упростить конструкцию узлов трения, повысить надежность и долговечность их работы, а также высвободить большое количество цветных металлов и легированных сталей.Для теплонагруженных изделий и конструкций (к которым относятся такие детали как автомобильные тормозные колодки) традиционные типы полимерных материалов не пригодны, так как они как правило утрачивают деформационную устойчивость при температурах выше 200С.Однако, известно, что для теплонагруженных деталей и конструкций, работоспособных при температурах выше 300 С, наиболее пригодны полимерные материалы на основе сетчатых жескоцепных имидных матриц – имидопласты.Поэтому целью данного проекта является:1. Разработка состава фрикционного полимерного материала для тормозных колодок автомобиля на основе термоустойчивой полиимидной матрицы и фрикционного наполнителя 2. Разработка технологии формования тормозных колодок из данного материала. 1.Характеристика изделия и условия эксплуатацииОбъектом производства является изделие: тормозная колодка для дисковых тормозов автомобиля, эскиз которой представлен на рисунке 1. Тормозная колодка представляет собой изделие состоящие из двух частей, это фрикционная накладка изготовленная из полимерного композиционного материала конструкционного назначения, которая запрессовывается в металлическую пластину. Толщина такой накладки порядка 6-7 мм, а ее геометрическая форма определяется условиями работы тормозной системы. При работе тормозной системы, под действием давления жидкости в гидравлическом приводе поршни перемещают тормозную колодку и прижимают ее к тормозному диску. В результате в тормозной колодке возникают напряжения сжатия и сдвига при трении колодки о диск. Также, из–за неоднородности материала и неравномерного нагрева в условиях эксплуатации в материале возникают термические напряжения.

Со временем эксплуатации фрикционные накладки изнашиваются и в дальнейшем необходимо производить их замену. Минимально допустимая толщина фрикционной накладки – 1,5 мм./1/

Источник: http://geum.ru/refs/lav32812.php

Refy-free
Добавить комментарий