Comparação térmica de frenagens realizadas em um tribômetro e um dinamômetro visando contribuir para a correlação de resultados de atrito

Abstract

Tribômetros de frenagem têm surgido como uma alternativa visando à diminuição de custos e de tempo no desenvolvimento de materiais de fricção para sistemas de freios veiculares. Porém, neste equipamento os ensaios são executados sem desacelerar o disco de freio (arrasto constante), diferentemente da situação que ocorre em frenagens veiculares e nos dinamômetros inerciais. Além disso, as temperaturas alcançadas durante os testes não são as mesmas que as encontradas em um veículo. O presente trabalho buscou contribuir para a realização de frenagens com desaceleração do disco de freio em um tribômetro, valendo-se da comparação térmica com os resultados de ensaios de frenagem realizados em uma máquina de referência (dinamômetro). Aplicou-se a mesma densidade de energia em todas as amostras avaliadas em ambas as máquinas, seguindo a teoria das escalas encontrada na literatura especializada. A taxa de aquecimento do disco do tribômetro foi modificada através da alteração da área dos corpos de prova testados, cujos diâmetros avaliados foram 18, 25 e 30mm O tribômetro se mostrou capaz de reproduzir adequadamente os parâmetros do ensaio do corpo de prova de 18 e de 25 mm, apresentando dificuldades técnicas com o corpo de prova maior, de 30 mm, devido à insuficiência de carga do sistema de atuação. Sob o ponto de vista térmico, a amostra de 30 mm de diâmetro foi a que proporcionou temperaturas do disco mais próximas das apresentadas no dinamômetro. Os resultados deste trabalho indicam que para poder correlacionar os resultados para o atrito entre ambos os equipamentos é fundamental que as temperaturas atingidas durante a frenagem sejam semelhantes.

Braking tribometer has appeared as alternative to reduce the cost and time in the development of friction materials for vehicular brakes. However, in this equipment the tests are carried out without slowing down the brake disc (constant drag), while the situation that occurs during braking on vehicle and inertial dynamometers is different. Furthermore, the temperatures reached during tests are not the same as those found in a vehicle. This present work intended to contribute for realization of brakings with constant deceleration in a tribometer, taking aim of thermal comparison with the results of braking tests performed on a reference machine (dynamometer). It was applied same energy density in all samples on both machines, following the theory of scales found in the literature. The rate of heating in brake disc on the tribometer was modified by changing the area of the specimens tested, whose diameters assessed were 18, 25 and 30mm The tribometer has been shown capable to adequately reproduce the parameters of the test on specimen of 18 and 25 mm, presenting technical difficulties with the largest specimen of 30 mm, due to insufficient loading of the actuation system. Under the thermal point of view, the sample of 30 mm presented the nearer temperatures those achieved in the dynamometer. The results of this study indicate that in order to correlate the results to the friction between both equipment is essential that the temperatures achieved during braking must be similar.