قرص الفرملة

قرص الكبح، ويشار إليه أيضًا بمرّينة الكبح في بعض السياقات، هو المكوّن الدائري الأساسي داخل نظام كبح القرص الذي يدور مع العجلة أو عمود الآلة. وظيفته الأساسية توفير سطح احتكاك ثابت ومقاوم للتآكل للبطانات الفرملية.

يمكنك تصورها كـ «صفائح» معدنية مثبتة على محور دوار. عند الحاجة إلى الكبح، تدفع ملاقط الكبح بطانات الفرامل إلى كبح هذه «الصفحة» الدوارة بسرعة كأزواج من الزرد. من خلال الاحتكاك الشديد، تعمل هذه العملية على تقليل سرعة العجلة حتى تتوقف.

التحليل الاحترافي ومراعاة التصميم:

على الرغم من بساطتها الظاهرية، يحد تصميم وتصنيع قرص الكبح من الحدود العليا لأداء نظام الكبح بأكمله. إنه ليس مجرد مكوّن احتكاك سلبي بل جهاز إدارة حرارية نشط.

علوم المواد: أقراص الكبح الصناعية عادة ما تكون مصنوعة من حديد رمادي عالي الجودة أو حديد سبيكي. تُختار هذه المواد لمزيج أدائها الاستثنائي:

كتلة حرارية عالية: قادرة على امتصاص الحرارة الهائلة الناتجة أثناء الكبح.
موصلية حرارية جيدة: تمكن تبديد الحرارة بسرعة من سطح الاحتكاك.
مقاومة تآلٍ وتثبيت احتكاك متفوقان: يحافظان على معامل احتكاك ثابت عند درجات حرارة عالية مع مقاومة التشوه.
التصميم الحراري: هذه هي الفارق الأساسي بين قرص الكبح القياسي وقرص الكبح عالي الأداء. بناءً على قدرة تفريغ الحرارة، يتم تصنيفها أساسًا إلى نوعين:

قرص صلب: قرص معدني صلب. بناؤه بسيط وتكلفته منخفضة مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات متطلبات كبح منخفضة واستخدام غير متكرر، مثل فرامل الانتظار في المعدات الصغيرة.
قرص مهوّى: التكوين القياسي للكبح الدينامي العالي الأداء. يتكون من وجهي قرص متصلين بواسطة أضلاع شعاعية عديدة، تشكل قنوات هوائية داخلية. أثناء دوران القرص، تعمل هذه الأضلاع مثل مروحة طرد مركزي، تجتذب الهواء البارد نحو الوسط وتطرده نحو المحيط. يعمل هذا التبريد الهوائي القسري على تبديد الحرارة بكفاءة، مما يعزز بشكل كبير مقاومة القرص للانخفاض الحراري. وبالتالي، يتيح دورات كبح أكثر تكرارًا وباستطاعة أعلى.
تشطيب السطح: سطح الاحتكاك في قرص الكبح لا يستفيد من النعومة الزائدة. يتطلب تخشينًا ومعالجة تشطيب محددة لضمان تكوين طبقة احتكاك مثلى بسرعة (عملية التثبيت) مع بطانات الفرامل ولتسهيل إزالة الحطام الناتج عن الاحتكاك.

إن قرص الكبح هو المكوّن داخل نظام الكبح الكلي الذي يتحمل أعلى حمل حراري وأشد ظروف التشغيل. يتم تحديد قدرة النظام على معالجة قوة الكبح واستدامة التشغيل المستمر بشكل كبير ليس بواسطة قوة تثبيت الميّاد المتجمّع للمكبس، بل بقدرة قرص الكبح على تفريغ الحرارة. لذلك، عند تقييم نظام كبح القرص، فإن تحليل مادة القرص وأبعاده (القطر والسمك) وخصوصًا هيكل التهوية فيه أمر أساسي لتحديد مستواه الحقيقي من الأداء.