The Influence of Braking Time on Heat Flow Through the Friction Surfaces of the Friction Elements of Disk Brakes for Railway Vehicles / Stabdymo Laiko Įtaka Šilumos Srautui, Sklindančiam Geležinkelio Transporto Priemonių Diskinių Stabdžių Elementų Paviršių Trinties Metu / Влияние Времени Торможения На Тепловой Поток, Образующийся Из-За Трения Поверхностей Элементов Дисковых Тормозов Железнодорожных Транспортных Средств

Bocîi, Liviu Sevastian

doi:10.3846/16484142.2011.563494

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“…La determinación de las características geométricas de los discos depende de la capacidad de carga y el funcionamiento, lo cual es un factor importante en la fase de diseño inicial. En la mayoría de los casos, el diseño de los discos debe evitar el sobrecalentamiento que surge entre el freno y la pastilla por el efecto de la fricción, seleccionando de forma adecuada las propiedades físicas, mecánicas y químicas que se producen debido a que en algunas ocasiones los tipos de materiales no se comportan correctamente y tienen efectos negativos sobre la eficacia del proceso de frenado [4]. En la etapa del diseño mecánico en frenos de disco ventilados, es muy importante analizar el comportamiento de los termo-fluidos asociados (aire circundante), es decir, observar las características y operación de los fluidos sobre la superficie del disco, siempre garantizando la efectividad del proceso de frenado y de disipación de calor por la superficie y los canales de ventilación [5].…”

Section: Introductionunclassified

Análisis termodinámico de un disco de freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209

2018

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ResumenIntroducción− El sistema de frenado de un automóvil debe trabajar de forma segura y predecible en cualquier circunstancia, lo cual implica disponer de un nivel estable de fricción en cualquier condición de temperatura, humedad y salinidad del medio ambiente. Para un correcto diseño y operación de los discos de freno, es necesario considerar diferentes aspectos, tales como: la geometría, el tipo de material, la resistencia mecánica, la temperatura máxima, la deformación térmica, la resistencia al agrietamiento, entre otros. Objetivo− En el presente trabajo se realizó el análisis del sistema de freno a partir del pedal como inicio de los cálculos de cinética y dinámica de los elementos constitutivos, y, de esta manera, simular el comportamiento de un freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209. Metodología− El desarrollo de la investigación se llevó a cabo mediante la ejecución de un Análisis de Elementos Finitos (FEA) con la ayuda del programa de computador SolidWorks Simulation, con el que se llevó a cabo el modelo geométrico del disco para identificar los elementos sometidos a máximas variaciones de temperatura. Resultados− Con los resultados numéricos obtenidos se demuestra que, con los cálculos matemáticos, se logró validar el correcto funcionamiento de sistema de frenado en diferentes condiciones de operación, optimizando el tipo de geometría de los discos y ayudando así a la evacuación más rápida de calor con respecto a otros tipos de frenos de disco. Conclusiones− Estos sistemas trabajan en condiciones óptimas, es decir, velocidad de 80 Km/h y en un medio ambiente de 22 °C, generando una temperatura de frenado de 60,5 °C. Estos valores garantizan altos niveles de seguridad y operación en comparación con otros tipos de geometrías, además de poder determinar sus condiciones de funcionamiento en diferentes condiciones de trabajo. AbstractIntroduction− The braking system of a car must work safely and predictably under any circumstance. This implies having a stable level of friction in any condition of temperature, humidity and salinity of the environment. For a correct design and operation of the brake discs, it is necessary to consider different aspects, such as geometry, type of material, mechanical resistance, maximum temperature, thermal deformation, resistance to cracking, among others. Objective− In the present work, the analysis of the brake system from the pedal was carried out as the beginning of the kinetic and dynamic calculations of the constituent elements and, in this way, simulate the behavior of an automotive brake with NACA 66-209. Methodology− The development of the investigation was carried out by means of the execution of a Finite Element Analysis (FEA) with the help of the SolidWorks Simulation Software. The geometric model of the disk was carried out in order to identify the elements submitted to maximum temperature variations. Results− The results correspond to the numerical results of the tests that were carried out, in this case, optimizing the disc geometry type...

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Section: Introductionunclassified

Análisis termodinámico de un disco de freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209

2018

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“…The discs should be designed to avoid overheating due to friction, taking into account the physical, mechanical and chemical properties. In certain cases, the materials selected may have properties that have negative effects on the braking efficiency (Bocîi, 2011). In designing ventilated disc brakes, it is very important to analyze the behavior of the surrounding fluid (air).…”

Section: García-león and Flórez-solanomentioning

confidence: 99%

Dynamic analysis of three autoventilated disc brakes

León¹,

Flórez-Solano²

2017

Ing. Inv.

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The braking system of a car must meet several requirements, among which safety is the most important. It is also composed of a set of mechanical parts such as springs, different types of materials (Metallic and Non Metallic), gases and liquids. The brakes must work safely and predictably in all circumstances, which means having a stable level of friction, in any condition of temperature, humidity and salinity of the environment. For a correct design and operation of brake discs, it is necessary to consider different aspects, such as geometry, type of material, mechanical strength, maximum temperature, thermal deformation, cracking resistance, among others. Therefore, the main objective of this work is to analyze the dynamics and kinetics of the brake system from the pedal as the beginning of mathematical calculations to simulate the behavior and Analysis of Finite Elements (FEA), with the help of SolidWorks Simulation Software. The results show that the third brake disc works best in relation to the other two discs in their different working conditions such as speed and displacement in braking, concluding that depending on the geometry of the brake and the cooling channels these systems can be optimized that are of great importance for the automotive industry.Keywords: Dynamics, friction, FEA, CFD, disc brakes, automobile. RESUMENEl sistema de frenado de un automóvil debe satisfacer varios requerimientos, entre los cuales, la seguridad es el más importante. Además, está compuesto por un conjunto de piezas mecánicas tales como: resortes, diferentes tipos de materiales (Metálicos y No Metálicos), gases y líquidos. Los frenos deben trabajar en forma segura y predecible en cualquier circunstancia, lo cual implica disponer de un nivel estable de fricción en cualquier condición de temperatura, humedad y salinidad del medio ambiente. Para un correcto diseño y operación de los discos de freno, es necesario considerar diferentes aspectos, tales como la geometría, el tipo de material, la resistencia mecánica, la temperatura máxima, la deformación térmica, la resistencia al agrietamiento, entre otros. Por lo anterior, el principal objetivo de este trabajo es analizar la dinámica y la cinética del sistema de freno a partir del pedal como inicio de los cálculos matemáticos para simular el comportamiento en mediante el Análisis de Elementos Finitos (FEA), con la ayuda del Software SolidWorks Simulation. Los resultados demuestran que el disco de freno número tres funciona mejor con relación a los otros dos discos en sus diferentes condiciones de trabajo, como lo son velocidad y desplazamiento en frenado. Así, se concluye que dependiendo de la geometría del freno y de los canales de refrigeración, se pueden optimizar estos sistemas de gran importancia para la industria automotriz.

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“…In most cases, disc brakes designs must avoid overheating that appears between the disc and the pad due to friction during the braking process. In this way, the physical, mechanical, and chemical properties of the materials used affect the behavior and the braking efficiency [16][17][18][19].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Bibliometric analysis in brake disc: an overview

León

Camperos

Jaramillo

2021

DYNA

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In this article, the Bibliometric analysis of the study of disc brakes in automotive applications was carried out. The main objective of this work is to present a historical analysis of the behavior and evolution of the publication of publications related to the subject of disc brakes across the years; for this purpose, the R package Bibliometrix and VOSviewer were used, and the data was collected from the Scopus database using three keywords (Brakes, Disk, and analysis). The results showed that a total of 1,584 documents published mainly in English, the growth rate of this topic is 8.78% from 1964 to 2020, taking into account the first publication in this important area of the automotive industry. The analyzed articles were published by 2,971 authors from different parts of the world, with authors from China predominant, followed by India and the United States. Finally, the most representative journal on this topic is SAE Technical Articles with 241 articles, followed by Wear with 40 publications, which belong to quartile Q2 and Q1, respectively. On the other hand, current trends in publications are based on the optimization of the mechanical and chemical properties of the materials and components used in disc brakes, mainly related to geometry and performance.

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Análisis termodinámico de un disco de freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209

Análisis termodinámico de un disco de freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209

Dynamic analysis of three autoventilated disc brakes

Bibliometric analysis in brake disc: an overview

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