В системах промышленного дискового тормоза диск — это не просто «кусок стали». Его шероховатость поверхности (обычно указывается как Ra) напрямую влияет на скорость притирки колодок, стабильность коэффициента трения со временем и износ как колодок, так и диска.
Если новый диск слишком гладкий, притирка может занять много времени, и колодки могут глазуроваться, что приведет к низкому крутящему моменту и нестабильной остановке. Если диск слишком шероховатый, вы можете столкнуться с агрессивным износом колодок, шумом, повышением температуры и неравномерными горячими зонами. Эти проблемы проявляются во многих приложениях с суппортами — включая наши гидравлические аварийные дисковые тормоза, электро-гидравлические YPZ2 и пневматические дисковые тормоза (серии CQP/QP), — потому что все они зависят от предсказуемого формирования фрикционной пленки на дорожке диска.
[Заглушка изображения] Близкий план сравнения: (A) диск слишком гладкий (зеркальный), (B) правильная текстура обработки, (C) диск слишком шероховатый с глубокими спиральными метками.
Почему Ra важен в промышленном дисковом тормозе (не только «для внешнего вида»)
Для дискового тормоза тормозной крутящий момент сильно связан с коэффициентом трения, силой зажима и эффективным радиусом:
T \approx \mu \cdot F_{clamp} \cdot R_{eff}.Ra косвенно влияет на крутящий момент, потому что он влияет на формирование фрикционной пленки (слой переноса) и стабильность μ при изменении температуры, влажности и режима работы. Проще говоря, шероховатость диска влияет на:
- Скорость притирки: насколько быстро колодка и диск развивают равномерный контакт и фрикционную пленку.
- Режим износа: Износ адгезивной пленки против износа с помощью абразивной резки.
- Шум и вибрации: Шероховатость и «спиральные метки» могут вызывать скрип/толчки.
- Поведение при нагреве: нестабильный фрикционный слой = локальные горячие точки = тепловое бандажирование.
Когда клиенты жалуются, что «крутящий момент тормоза нестабилен», первым обычно обвиняют суппорт. Но если отделка диска неправильная — или его обработали неправильным инструментом — стабильность крутящего момента трудно достичь даже при идеально исправном тормозе.
Ra, Rz и направление обработки: что следует фактически указывать.
Ra — наиболее распространённое среднее значение шероховатости, используемое в спецификациях закупки. Оно полезно, но не описывает всё. Для фрикционных поверхностей часто важны ещё два параметра:
- Поведение Rz / пик-до-долина: Глубокие следы инструмента могут присутствовать даже при кажущемся «нормальном» Ra.
- Направление / узор обработки: Спиральные канавки, выровненные с вращением, могут способствовать вибрации и неравномерному образованию пленки.
[Заглушка изображения] Иллюстрация: спиральные метки против крестового узора (показывает, почему крестовой узор обычно более стабилен для притирки).
Практические диапазоны Ra, используемые в многих промышленных дисковых тормозах (начальный уровень)
Точные значения должны соответствовать спецификациям поставщика тормозов/дисков (материал колодки важен), но ниже приведены широко используемые практические целевые диапазоны для дорожек промышленных дисковых тормозов:
| Состояние поверхности диска. | Типичный диапазон Ra. | Что обычно видно в эксплуатации. |
|---|---|---|
| Слишком гладкий. | < 0.8 μm. | Медленная притирка, риск глазурования, низкий начальный крутящий момент, «полированные» контактные полосы. |
| Общий рабочий диапазон (многие промышленные колодки) | ~1.6 до 3.2 μm. | Разумная скорость притирки, стабильная фрикционная пленка, сбалансированный износ. |
| Слишком шероховатый (часто вызывает проблемы) | > 4.0 μm | Агрессивный износ колодок, шум, повышение температуры, видимые царапины и пыль. |
Важно: если вы используете полуметаллические или спечённые фрикционные материалы (высокоэнергетическая нагрузка), диапазон «лучшей» шероховатости может смещаться. Всегда подбирайте отделку диска под класс фрикционного материала и режим работы.
Как шероховатость диска влияет на притирку (что происходит в первые 50–200 остановок)
Притирка — это не просто «износ колодки до подхода». Это процесс формирования стабильного фрикционного слоя на диске и создания равномерной области контакта. Изменения шероховатости диска предсказуемо влияют на поведение притирки:
Если диск слишком гладкий
- Материал колодки может размазываться и глазуроваться вместо формирования стабильной пленки.
- Начальный коэффициент трения может быть низким и изменчивым (операторы ощущают «слабкое торможение»).
- Температура может резко повыситься в локальных зонах из-за контакта в небольших участках на ранних стадиях.
Если диск слишком шероховатый
- Увеличивается скорость износа колодок (доминирует абразивное срезание).
- Увеличивается количество пыли от тормозных колодок; канавки быстро углубляются, особенно при загрязнении.
- Шум и колебания крутящего момента становятся более вероятными, если следы инструмента направлены в определённом направлении.
[Заглушка изображения] Набор фотографий: глазурованная поверхность колодки против правильно притертой колодки с равномерным матовым слоем переноса.
Рекомендуемый режим притирки, который техники могут реально соблюдать (дисковые тормоза на кранах, подъемниках, лебедках)
Правильный план притирки зависит от энергии на остановку, но практическая цель одна: создать стабильную пленку без перегрева на ранних этапах. Вот консервативный режим, который подходит для многих промышленных установок дисковых тормозов:
- Первые 20–30 остановок: легкое или умеренное торможение, избегайте жестких аварийных остановок. Позвольте коротким интервалам охлаждения.
- Следующие 20–50 остановок: средняя тормозная нагрузка, избегайте постоянных высокоэнергетических остановок подряд.
- Проверка: подтвердите, что торможение становится более стабильным, а контактная полоса колодки — равномерной (визуальный осмотр, если возможно).
- Тепловая проверка: Проведите IR-сканирование диска после короткого режима работы; горячие полосы указывают на проблемы с биением/контактом, а не на «нормальную притирку».
Если хотите простого способа связать притирку с нагревом, отслеживайте тормозную мощность во время повторных остановок:
P \approx T \cdot \omega.
Когда диск слишком шероховат или контакт неравномерный, одна и та же остановка может создавать более сильное локальное нагревание, потому что трение нестабильно и сосредоточено в небольших зонах.
Полевое измерение: как проверить шероховатость диска без лаборатории.
Для приемки на объекте или устранения неисправностей идеально подходит портативный тестер шероховатости. Если его нет, можно провести значимый скрининг.
Вариант А (лучший): портативный тестер шероховатости.
- Измеряйте в нескольких точках по окружности диска (например, 6–12 точек).
- Измеряйте на том же радиусе, по которому движется колодка (по середине дорожки).
- Запишите Ra и (если есть) Rz.
Вариант B (скрининг): сравнение поверхности визуальный контроль узора.
- Сравните с образцом шероховатости (обычно в мастерских).
- Обратите внимание на глубокие спиральные канавки, пики гребней или полировочные полосы.
- Аккуратно используйте тест ногтем: если канавки «зацепляют» сильно, диск, скорее всего, слишком шероховат для стабильной притирки.
[Заглушка изображения] Фото: портативный тестер шероховатости на диске пример показаний (значения Ra в 8 точках).
Корректирующие действия: что делать при неправильной шероховатости диска.
Не «исправляйте» поверхность диска методом угадывания. Выбирайте корректирующие действия, исходя из поведения поверхности диска.
Если диск слишком гладкий (глазурь / низкий крутящий момент / длительная притирка)
- Лёгкая обработка поверхности (одобренный абразивный метод) для восстановления текстуры.
- Проверьте, соответствует ли материал колодки требованиям; некоторые накладки легко глазуруются при слишком лёгкой нагрузке.
- Повторите контролируемую притирку и следите за температурными диапазонами.
Если диск слишком шероховат (быстрый износ / шум / царапины)
- Обновите поверхность (шлифовка / отделка) до контролируемого диапазона Ra; избегайте глубоких направленных канавок.
- Проверьте выравнивание и биение: проблемы с шероховатостью часто сосуществуют с горячими точками, вызванными биением.
- Подтвердите источники загрязнения (масло/жир). Абразивные частицы значительно ускоряют царапание.
Важно для повторной обработки поверхности: если вы шлифуете диск, контролируйте как отделку поверхности, так и толщину/биение. «Красивое» покрытие, увеличивающее биение, создаст новые проблемы.
Как это связано с нашими системами дисковых тормозов (SH / YPZ2 / пневматические суппорты)
Наши системы тормозных суппортов — такие как SH (гидравлический аварийный) и YPZ2 (электро-гидравлический) — предназначены для обеспечения предсказуемой силы зажима и аварийного поведения. Чтобы добиться ожидаемой производительности на месте, диск также должен соответствовать базовым требованиям по отделке и геометрии:
- Шероховатость поверхности диска в пределах подходящего диапазона Ra для выбранного материала колодки.
- отсутствие глубоких спиральных меток на дорожке трения.
- разумный контроль биения для предотвращения отскока колодки и горячего «банда».
Если вы закупаете диски отдельно, рекомендуем рассматривать отделку поверхности диска как часть спецификации тормозной системы — а не как дополнительную обработку после производства. Мы также можем поставлять совместимые диски (например, BSP тормозные диски), чтобы согласовать характеристики трения с проектными требованиями тормоза.
[Внутренний заглушка] Страница продукта BSP тормозного диска.
Если хотите, мы можем превратить это в спецификацию закупки контрольный список для вашего проекта.
Сообщите модель тормоза (SH / YPZ2 / CQP/QP), диаметр диска, скорость вала, режим работы и тип фрикционного материала. Мы можем предложить: (1) практический диапазон целевых значений Ra, (2) точки измерения и метод приемки, и (3) режим притирки, снижающий глазурование и ранний износ.
[Внутренний заглушка] Свяжитесь с нашей инженерной командой для рекомендаций по отделке поверхности диска и поддержки совместимых запасных частей.
