Atıf Sayısı
4
Görüntüleme
10
Demiryolu aracı fren sürtünme elemanlarında, uzun süre fren yapılmasına bağlı olarak disk ve balata yüzeyinde sıcaklık artışı meydana gelmektedir. Artan sıcaklıkla birlikte fren performansını düşüren ve zayıflama (fading) olarak adlandırılan önemli bir problem ortaya çıkmaktadır. Sürtünme elamanı tasarımcıları, zayıflama problemini öngörebilmek amacıyla tasarım aşamalarında genelde dinamometre gibi deneysel test yöntemleri kullanmaktadırlar. Bu tarz deneysel yöntemler kabul görmüş güvenilir yöntemler olsa da zaman ve maliyet açısından dezavantajlıdır. Bu çalışma, fren sürtünme elemanı tasarımlarında zayıflama problemine karşı deneysel yöntemler yerine bilgisayar destekli sonlu elemanlar yöntemlerini kullanarak termal öngörüde bulunulmasını sağlamayı ve böylece zamandan ve maliyetten tasarruf elde edilmesini amaçlamaktadır. Bu amaçla geleneksel deney yöntemleri yerine sonlu elemanlar yöntemi ile modelleme yapılarak termal analiz yapılmış ve bu analiz sonuçları gerçek demiryolu testleri ile doğrulanmıştır. Gerçek demiryolu testlerinde diskte oluşan maksimum sıcaklıklar K tipi bir termokupl yardımıyla ölçülmüş ve elde edilen sonuçlar analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda sonlu elemanlar yöntemi sonucunda elde edilen değerlerin gerçek demiryolu testleri sonucunda elde edilen değerler ile büyük oranda örtüştüğü gözlemlenmiştir. Aracın maksimum hızı olan 140 km/h hızda yapılan frenleme sonucunda deneysel olarak ölçülen maksimum ortalama sıcaklık 384 °C iken simülasyon sonucunda ölçülen maksimum sıcaklık 400 °C’dir. Elde edilen veriler zayıflama problemini tespit etmek için sonlu elemanlar yönteminin fren sürtünme elemanı tasarımında kullanılabileceğini ve böylece zamandan ve maliyetten tasarruf sağlanabileceğini göstermektedir.
Temperature increase occurs on the disc and pad surface due to long-term braking. With increasing temperature, an important problem called fading arises, which reduces brake performance. Friction element designers generally use experimental test methods such as dynamometers in the design stages in order to predict the fading problem. Although such experimental methods are accepted and reliable methods, they are disadvantageous in terms of time and cost. This study aims to provide thermal prediction by using computer-aided finite element methods instead of experimental methods against the fading problem in brake friction element designs and thus saving time and cost. For this purpose, thermal analysis was performed by modeling with the finite element method instead of traditional test methods, and these analysis results were confirmed by real railway tests. In real railway tests, the maximum temperatures occurring in the disc were measured with the help of a K-type thermocouple, and the results obtained were compared with the results of the analysis. As a result of the comparison, it has been observed that the values obtained as a result of the finite element method largely overlap with the values obtained as a result of the real railway tests. As a result of braking at 140 km/h, which is the maximum speed of the vehicle, the experimentally measured maximum average temperature is 384 °C, while the maximum temperature measured as a result of the simulation is 400 °C. The obtained data has revealed that the FEA can be used in brake friction element design to detect the attenuation problem, thus saving time and cost.
Alan : Mühendislik
Dergi Türü : Uluslararası
Makale Detay 
Atıf Yapanlar
Benzer Makaleler
PDF Görüntüle
Dergi Bilgisi
Eseri Dinleyin
Bu Sayfayı Yazdırın
Paylaş
Mendeley
