Organization and planning of experimental research test for wear rate of brake friction surfaces with the supply of compressed air between brake pads and brake drum during braking
Authors: Горбатов С.П. , Мясищев Д.Г. , Вашуткин А.С. 
Published: September 2020

В ряде научно-исследовательских работ, связанных с повышением тормозной эффективности транспортных машин, рассматриваются вопросы уменьшения тепловой нагруженности их тормозных механизмов при помощи принудительного охлаждения, путем подачи сжатого воздуха между тормозными колодками и тормозным барабаном в процессе торможения. При этом в данных работах не изучен вопрос влияния подачи сжатого воздуха между тормозными колодками и тормозным барабаном в процессе торможения машины на степень износа фрикционных поверхностей барабанного тормозного механизма. Для этого требуется рассмотреть вопросы, связанные с организацией и планированием экспериментального исследования при испытании на трение и изнашивание между тормозными колодками и тормозным барабаном в процессе торможения с подачей сжатого воздуха между тормозными колодками и тормозным барабаном в процессе торможения. Объектом экспериментального исследования стали тормозные механизмы барабанного типа. Предметом исследования стал процесс изнашивания фрикционных поверхностей тормозных механизмов. Для проведения экспериментального исследования были определены максимальные и минимальные значения варьируемых факторов: частота повторений (срабатываний) на рабочем органе тормозного механизма в пределах тридцатиминутного интервала соответственно 216 и 156 и давление жидкости в тормозной системе – 7 и 5 МПа. Выходной величиной при экспериментальном исследовании стал износ фрикционных накладок тормозных колодок (в граммах) как экспериментального, так и не экспериментального тормозного механизма. При проведении экспериментального исследования использовался метод однофакторного
эксперимента, который проводился на экспериментальном стенде. В результате организации и планирования экспериментального исследования требуется получить экспериментальные зависимости степени износа фрикционных поверхностей тормозного механизма при подаче сжатого воздуха между тормозными колодками и тормозным барабаном в процессе торможения от выбранных переменных факторов и дать их качественный анализ. Рассмотренная методология планирования эксперимента позволит провести экспериментальное исследование на изнашивание фрикционных пар тормозных механизмов транспортных машин и даст возможность качественно описать данный процесс.

Some research scientific works related to the improvement of vehicles’ braking performance consider the issue of reducing the brake thermal load by means of forced cooling through the supply of compressed air between brake pads and brake drum during braking. At the same time these works do not cover the issue of how the compressed air supplied between brake pads and brake drum during vehicle braking would affect the wear rate of drum brake friction surfaces. To do this, one should look into the organization and planning of experimental research tests for friction and wear between brake pads and brake drum during braking with compressed air supply. The object of experimental test was the drum brakes. The subject of research was the process of brake friction surfaces’ wear. For the purposes of experimental tests the max and min limit values for variables were defined, i.e. repeat (recurrence) rate for brake actuator within thirty minute interval to be 216 and 156 correspondingly, and brake system fluid pressure to be 7 and 5 MPa. The output value of experimental research was the wear of brake linings (in grams) on both the experimental and non-experimental brake. The experimental research involved the use of a single-factor experiment method with a test bench. The aim of experimental research test organization and planning is to obtain the data about the observed dependence of brake friction surfaces’ wear rate on the defined variables with compressed air supply between brake pads and brake drum during braking, and to make their qualitative analysis. This methodology of experiment planning will make it possible to conduct the experimental reserach test on the wear of vehicle brake friction couples and to give the competent description of this process.