Kenaikan suhu adalah salah satu cara tercepat untuk mengubah rem industri yang ukurannya tepat menjadi masalah keandalan. Panas berlebih mempercepat keausan kampas, mengeraskan segel, mengubah perilaku gesekan (fade), dan mempersingkat umur koil, thruster, dan komponen hidraulik. Jika Anda ingin torsi pengereman yang dapat diulang dan interval pemeliharaan yang dapat diprediksi, Anda memerlukan uji kenaikan suhu yang sesuai dengan real duty—bukan tes dudukan generik.
Artikel ini menjelaskan cara merancang uji kenaikan suhu rem industri dengan perhitungan praktis, desain siklus uji, penempatan sensor, dan kriteria lulus jelas . Contoh dipetakan ke kasus penggunaan umum produk kami seperti YWZ13 electro-hydraulic drum brakes , YPZ2 electro-hydraulic disc brakes , dan SH hydraulic fail-safe disc brakes .
[Gambar Placeholder] Gambaran rig uji: motor inertia assembly rem DAQ arah aliran udara.
1) Tentukan tujuan uji (apa keputusan yang akan didukung uji ini)
Sebelum memilih sensor atau menulis siklus uji, tentukan keputusan yang ingin Anda buat, karena siklus tugas dan kriteria penerimaan akan berbeda:
- Tipe/Desain validasi: konfirmasi desain rem dapat bertahan terhadap siklus tugas target tanpa overheating.
- Aksempsi produksi: verifikasi setiap unit memenuhi baseline termal dan fungsional yang terkendali (run lebih pendek, repetisi ketat).
- Aplikasi verifikasi: mensimulasikan beban tugas mesin pelanggan (paling berharga untuk penjualan rekayasa, karena mengurangi risiko commissioning).
Dalam crane, hoist, konveyor, dan aplikasi angin, uji kenaikan suhu yang berguna biasanya mencakup keduanya: (1) berhenti dinamis berulang (menghasilkan panas) dan (2) perilaku hot holding/parking (soak panas verifikasi torsi statis).
2) Kumpulkan empat angka yang menggerakkan panas
Untuk merancang siklus tugas yang mewakili panas operasional nyata, Anda memerlukan empat masukan berikut pada (atau tercermin ke) poros rem:
- Kecepatan saat keterlibatan rem (rpm)
- Inersia setara (kg·m²)
- Berhentian per jam (atau frekuensi siklus)
- Waktu pengereman per berhenti (s)
Jika Anda hanya memiliki data plakat motor, Anda masih bisa memperkirakan—inertia adalah parameter yang paling sering dilupakan orang, dan biasanya di sanalah masalah termal berasal.
| Input | Apa artinya | Bagaimana cara mendapatkannya (praktis) |
|---|---|---|
| Kecepatan (rpm) | Kecepatan keterlibatan rem pada poros rem | Umpan balik Encoder/VFD; atau rpm motor ÷ rasio gear |
| Inertia J (kg·m²) | Inertia terpantul total yang dilihat rem | Model drive, data OEM, atau pengujian coast-down yang diukur |
| Berhenti/jam | Seberapa sering rem menyerap energi | Log PLC; data siklus operator; timing video |
| Waktu berhenti (s) | Menetapkan daya puncak & kejutan | Kebutuhan kontrol, batas keamanan, atau waktu berhenti yang terukur |
3) Mengubah siklus tugas menjadi energi dan beban termal (perhitungan sederhana yang mengubah segalanya)
Setelah Anda memiliki kecepatan, inersia, dan frekuensi berhenti, Anda bisa memperkirakan berapa banyak energi yang diubah rem menjadi panas.
Energi per berhenti (sistem rotasi):
E_{stop}=\frac{1}{2}J\omega^2Daya rem puncak (prediktor kuat kenaikan suhu tetap):
P_{avg}=E_{stop}\times\frac{N}{3600}Daya pengereman puncak (berguna untuk resiko fade dan “hot spots”):
P_{peak}=T\times \omegaContoh yang bisa Anda salin ke dalam spreadsheet
Asumsikan mekanisme perjalanan di mana rem melihat: J = 40 kg·m², kecepatan 800 rpm (ω ≈ 83.78 rad/s), dan 30 berhenti/jam.
Kemudian: Estop ≈ 0.5 × 40 × 83.78² ≈ 140 kJ. Daya pengereman rata-rata Prata-rata ≈ 140.000 × 30 / 3600 ≈ 1,17 kW.
Kenyataan ini sering menjadi perbedaan antara rem yang menstabilkan pada 110°C vs yang menaik past 180–220°C tergantung aliran udara dan material gesekan.
4) Definisikan syarat batas (lingkungan sekitar, aliran udara, pemasangan) atau uji Anda tidak akan dapat diulang
Hasil termal bisa sangat berbeda dengan aliran udara dan geometri pemasangan. Dua laboratorium bisa menjalankan “uji yang sama” dan mendapatkan suhu yang sangat berbeda jika satu memiliki kipas yang meniup melintasi rem dan yang lain tidak. Tetapkan dan catat syarat batas ini:
- Suhu lingkungan: rekam dan kendalikan jika memungkinkan (mis., 20–30°C). Selalu laporkan ΔT, tidak hanya suhu absolut.
- Kecepatan aliran udara pada rem: ukur dengan anemometer. Bahkan aliran udara ~0.5–1,5 m/s dapat secara signifikan mengurangi suhu puncak.
- Orientasi pemasangan: vertikal vs horizontal dapat mengubah soak panas ke struktur dan reservoir minyak.
- Efek kotak: “open frame” vs “guard cover” mengubah konveksi. Jika aplikasi Anda menggunakan penutup, uji dengan penutup tersebut.
[Gambar Placeholder] Titik pengukuran aliran udara (depan/belakang rem, dekat motor thruster, dekat permukaan cakram/drum).
Lapor suhu sebagai kenaikan di atas ambient:
\Delta T = T_{max}-T_{ambient}5) Rencana instrumen: di mana mengukur suhu (saluran minimum yang benar-benar menangkap masalah)
Sebuah kenaikan suhu uji hanya sebaik penempatan sensor. Gunakan Type-K termokompil untuk tren data dan kamera IR untuk memvalidasi hotspot permukaan. Frekuensi sampling praktis adalah 1 Hz (1 sampel/detik) untuk pengujian siklus berhenti.
Untuk rem drum/block elektro-hidraulik (mis. seri YWZ13)
- Kaping luar cakram pada bagian memakai (2 titik, 180° terpisah)
- Kampas cadangan dekat permukaan gesek (setidaknya 1 titik per sepatu)
- Suhu tubuh thruster/pengikat struktur (tempat gerak)
- Suhu rumah motor thruster
- Suhu badan tabung thruster / zona minyak (jika layak)
- Udara ambient di dekat rem (terhindar dari radiasi panas)
[Tautan Internal] YWZ13 Series Electro-Hydraulic Drum Brake
Untuk rem cakram (mis. seri YPZ2 / SH fail-safe)
- Suhu piring gesek (kamera IR pada cincin gesekan) satu termokopel pada topi cakram/di sekitar cincin
- Badan kaliper dekat pembawa kampas (kiri/kanan)
- Pelat balik kampas (dekat antarmuka gesekan)
- Suhu unit hidraulik / housing aktuator (jika ada)
- Suhu sekitar
[Tautan Internal] SH Series Hydraulic Fail-Safe Disc Brakes
Tip: Jika rem Anda “lulus” tetapi pelanggan tetap melaporkan overheating, Anda sering kehilangan hot spot sebenarnya—umumnya antarmuka yang menarik (drag) atau area kecil cakram/bulan yang memanas terlebih dahulu. Itulah sebabnya validasi IR spot layak dilakukan meskipun dengan setup termokopel sederhana.
6) Bangun siklus tugas yang sesuai bagaimana rem memanas
Jangan menggunakan satu siklus generik untuk semua rem. Mekanisme perjalanan, mekanisme pengangkutan, dan sistem yaw angin semua memanaskan dengan cara berbeda.
| Skenario | Struktur siklus yang disarankan | Apa yang terungkap |
|---|---|---|
| Perjalanan crane / perjalanan troli | Run 30–60 s → rem 2–6 s → diamkan 10–30 s → ulangi | Stabilitas termal di bawah berhenti berenergi sedang yang sering |
| Duty hoist (dengan VFD) | Desel terkontrol melalui drive rem set pada mendekati kecepatan nol; sertakan tahap hot holding | Soak panas, stabilitas penahanan, sensitivitas tepat waktu rem |
| Pengecekan停止 darurat (jika dinilai) | Setelah suhu stabil: 1–3 berhenti berenergi tinggi dengan pendinginan yang ditetapkan | Resiko fade, perilaku hotspot puncak, pemulihan pasca kejadian |
Perhitungan siklus contoh (cek kenyataan cepat): Jika siklus Anda adalah Jalan 30 s Rem 3 s Dwell 20 s, setiap siklus adalah 53 s, yang kira-kira merupakan 68 berhenti/jjam. Ini membantu Anda menerjemahkan “ perilaku operator” ke dalam rencana laboratorium yang dapat diulang.
7) Definisikan “stabilisasi termal” agar Anda tidak menghentikan uji terlalu dini
Kesalahan umum adalah menjalankan 10–20 berhenti dan menyebutnya “temperatur teruji.” Untuk hasil kenaikan suhu yang berarti, jalankan sampai titik terpanas yang terukur stabil di bawah siklus yang sama. Aturan stabilisasi praktis adalah:
- Pertimbangkan rem stabil saat kanal terpanas berubah dengan ≤ 2°C selama 10 menit (atau ≤ 1°C selama 5 menit) di bawah siklus tugas yang sama.
Ini memberi Anda kondisi berhenti yang dapat diulang di berbagai uji dan membuat data sebanding antar jenis rem (drum vs disc) dan konfigurasi produk.
8) Kriteria lulus/gagal: gabungkan suhu kinerja (hanya suhu tidak cukup)
Keputusan penerimaan yang kuat harus mencakup:
- Batas suhu komponen (kawat koil/thruster/hidraulik oli/antarmuka gesekan)
- Retensi torsi pada suhu stabil (pengendalian fade)
- Kualitas rilis (tanpa drag pada kondisi panas)
- Kondisi pasca-tes (tanpa glazing/kerusakan abnormal/keretakan)
8.1 Referensi batas suhu praktis (gunakan lembar data sebagai otoritas akhir)
Batasan tepat harus berasal dari peringkat rem dan komponen Anda, tetapi referensi teknik tipikal ini membantu Anda menetapkan gerbang yang realistis:
- Suhu lilitan koil: sebaiknya tetap di bawah batas kelas isolasi (mis. Kelas F ≈ 155°C, Kelas H ≈ 180°C pada hotspot lilitan). Suhu housing biasanya lebih rendah daripada hotspot lilitan.
- Oli thruster elektro-hidraulik: banyak sistem menargetkan < 70–90°C untuk umur segel dan respons stabil (konfirmasi spesifikasi minyak/segel Anda).
- Antarmuka gesekan (tergantung pada lining): bahan organik biasanya memerlukan suhu kontinu lebih rendah daripada semi-metallic atau formulasi sintered. Gunakan lembar data lining Anda jika Anda ingin kriteria penerimaan yang dapat dipertahankan.
8.2 Retensi torsi (fade check pada kondisi panas)
Jika Anda bisa mengukur torsi secara langsung (sensor torsi/dinamometer), bandingkan performa panas-hangat. Jika tidak, gunakan waktu berhenti dengan inersia yang diketahui sebagai proxy.
|Retensi Torsi|=\frac{T_{hot}}{T_{cold}}\times 100\%Banyak tim industri menangani pengurangan lebih dari 10–15% (pada suhu stabil) sebagai sinyal peringatan yang berarti—terutama untuk berhenti yang aman. Ambang penerimaan aktual Anda harus sesuai tingkat risiko dan standar Anda.
8.3 Pemeriksaan Dragging (sumber panas tersembunyi)
Rem yang tidak melepaskan sepenuhnya akan "lulus torsi" tetapi gagal di lapangan karena terlalu panas. Setelah sistem mencapai suhu stabil, sertakan tahap verifikasi singkat:
- Jalankan pada kecepatan target dengan rem sepenuhnya dilepaskan selama 5–10 menit.
- Pastikan arus motor tidak menyimpang naik.
- Pastikan suhu rem tidak terus naik secara tidak normal (tren naik selama “tanpa pengereman” adalah indikator drag yang kuat).
9) Checklist inspeksi pasca-tes (ubah data menjadi wawasan pemeliharaan)
Setelah siklus termal, periksa dan dokumentasikan apa yang berubah. Ini adalah tempat data uji menjadi berguna bagi baik rekayasa maupun pelanggan:
- Pengukuran keausan kampas (mm) dan keseragaman keausan
- Glazing, pecah, delaminasi, kontaminasi oli
- Permukaan cakram/bagian roda rem: pembubukan, titik panas (pewarnaan biru), runout (jika dicurigai)
- Kebocoran thruster, kondisi oli, kondisi seal
- Sekrup dan poros: kelonggaran, permainan abnormal, terikat
[Tautan Internal] Unduhan: Template Catatan Kenaikan Suhu Rem (Excel/PDF)
10) Catatan pengujian fokus produk (bagaimana kami biasanya memvalidasi keluarga rem Anda)
YWZ / YWZ13 elektro-hidraulik drum rem: Selain suhu drum, kami juga memperhatikan stabilitas kelonggaran sepatu dan suhu thruster. Banyak keluhan terlalu panas berasal dari pelepasan sebagian, pengikatan linkage, atau penyesuaian yang tidak tepat—uji Anda harus selalu menyertakan tahap verifikasi drag pada kondisi panas.
YPZ2 rem cakram hidraulik-elektro: Sistem cakram umumnya lebih dingin secara keseluruhan, tetapi bisa membentuk titik panas lokal jika penyelarasan atau runout cakram buruk. Validasi IR sangat berharga di sini, karena satu thermocouple bisa melewatkan jalur panas di dekat tepi kampas.
SH rem cakram hidraulik-solek: Untuk sistem fail-safe, perilaku menahan panas sama pentingnya dengan suhu berhenti. Kami merekomendasikan memasukkan tahap menahan panas (mis., 10–30 menit pada torsi menahan yang ditentukan) untuk memastikan tidak ada creep dan pelepasan tetap andal setelah soak panas.
Perlukah rencana kenaikan suhu untuk model rem Anda yang tepat?
Jika Anda membagikan (1) model rem, (2) kecepatan, (3) inersia diperkirakan, (4) berhenti/jam, (5) jenis lining, dan (6) kondisi lingkungan/inkubasi, kita dapat merancang matriks uji praktis (dingin stabil hot holding) dengan daftar periksa lulus/gagal untuk proyek Anda.
[Tautan Internal]Hubungi tim rekayasa kami untuk membangun siklus uji termal khusus aplikasi Anda.
