Balata / Sürtünme Malzemesi Test Sistemi
Akademik ve endüstriyel tribolojik testler için gelişmiş çözümler
Sürüş emniyeti, frenleme performansı ve çevresel etkiler açısından kara ve demir yolu taşıtlarında kullanılan fren sistemleri ile balata malzemeleri kritik bir öneme sahiptir.
Bu malzemelerin geliştirilmesi ve performanslarının güvenilir şekilde belirlenmesi için farklı ölçeklerde test sistemlerinden yararlanılmaktadır.
Bu kapsamda, bileşim geliştirme ve kalite kontrol gibi süreçlerde tam ölçekli dinamometrik testler; hem yüksek maliyetli hem de zaman açısından uygun olmamaktadır.
Bu nedenle, küçük numuneler üzerinden balata çalışma protokollerini esas alarak standart benzetim (simülasyon) testlerinin yapılabildiği laboratuvar ölçekli test sistemleri yaygın şekilde kullanılmaktadır.
UTS Firması Triboloji Grubu, Türkiye’de ilk, dünya genelinde ise sayılı örnekleri bulunan; özgün tasarım yaklaşımı, teknik üstünlükleri ve farklılaşan özellikleri ile öne çıkan yeni bir balata/sürtünme malzemesi test sistemini geliştirerek ticarileştirmiştir. Bu sistem; özellikle demir yolu ve kara yolu taşıtlarına yönelik balata geliştirme süreçlerinde, dinamometre ve saha testleri öncesinde numune bazlı malzeme geliştirme ve kalite kontrol çalışmalarının hızlı, güvenilir ve ekonomik biçimde yürütülmesine olanak sağlamaktadır. “UTS BMT TR2000 - Brake Materials Test Machine” adı ve modeliyle pazara sunulan cihaz, standart test protokollerini izlemekte; test sırasında ve/veya sonrasında sürtünme katsayısı, sürtünme momenti, disk ve balata numunesi sıcaklıkları ile basınç gibi kritik parametrelerin gerçek zamanlı olarak izlenmesine ve kaydedilmesine imkân vermektedir. Uygulanan test protokolleri, aşağıda belirtilen ilgili standartlara uygun şekilde gerçekleştirilmektedir.
- ECE-R90 (Ek 9) Test Protokolü : M, N, O ve L kategorilerindeki taşıt balataları için uygulanmaktadır.
- NF F 11-292 Test Protokolü : Demir Yolu Uygulamaları için geliştirilen sinterlenmiş sürtünme malzemeleri için uygulanmaktadır. Bilindiği üzere, küçük ölçekli balata numunesi testlerinde sonuçların güvenilirliği açısından çalışma ortamının sıcaklık ve nem koşullarının kontrol edilebilir olması büyük önem taşımaktadır. Geliştirilen sistem, bu gereksinimi karşılayacak şekilde sıcaklık ve nem kontrollü çalışma gibi opsiyonları da kullanıcıya sunmaktadır. Ayrıca, test sırasında oluşan aşınma parçacıklarının toplanmasına imkân veren bir tasarım da olarak sağlanmaktadır.
Bu partiküller, balata malzemesi geliştirme sürecinde kritik öneme sahip olup; mikroyapısal, fiziksel ve kimyasal açıdan yapılacak ikincil analizlerle (ör. morfoloji, bileşim, faz analizi vb.) geliştirme çalışmalarına önemli girdiler sağlamaktadır. UTS fren balatası/sürtünme malzemeleri test cihazı, kullanıcı dostu bir arayüz yazılımı olan BrakeSoft-µ ile birlikte sunulmaktadır. Bu yazılım sayesinde, önceden tanımlanan test protokollerine uygun şekilde farklı test senaryoları kolaylıkla yürütülebilmekte ve test sonuçları otomatik raporlama seçenekleriyle ayrıntılı olarak değerlendirilebilmektedir. Sistemde uygulanabilen başlıca test ve analiz olanakları şunlardır:
- Sabit hız ve basınçta aralıklı yükleme test protokolü
- Sabit hız ve basınçta sürekli yükleme (drag test) protokolü
- Sabit hız ve basınçta aşınma test protokolü
- Sabit sıcaklıkta aşınma test protokolü
- Sürtünme katsayısının; zaman, disk sıcaklığı, numune sıcaklığı ve sürtünme momenti ile ilişkili değişiminin izlenmesi ve raporlanması
Özellikler
Test Protokolleri
- ECE R90 (Ek 9) Test Protokolü: M, N, O ve L kategorilerindeki taşıtlarda kullanılan fren balatalarının performans doğrulama ve karakterizasyon testlerine uygulanır.
- NF F 11-292 Test Protokolü: Demiryolu uygulamaları için geliştirilen sinterlenmiş sürtünme malzemelerinin tribolojik ve termal performans değerlendirmelerinde kullanılır.
- Çoklu standart uyumluluğu / adaptasyon: CNS 2586 (Çin Ulusal Standardı) ve TS 555 (Türk Standardı) dahil olmak üzere farklı standartlara uyarlanabilir.
Yükleme Sistemi
- Pnömatik yükleme sistemi (kontrollü normal kuvvet uygulaması)
Kuvvet Kapasiteleri
- Sürtünme kuvveti: 0 - 2000 N (opsiyonel: 3500 N’a kadar)
- Normal (baskı) kuvveti: 400 - 2000 N (opsiyonel: 3500 N’a kadar)
Dönel Sistem ve Kinematik Performans
- Disk dönme hızı: 500 - 1800 dev/dak aralığında kademesiz (stepless) ayar (opsiyonel: 2500 dev/dak)
- Kayma hızı: 6.5 - 23.5 m/s (opsiyonel: 30 m/s)
Güç ve Tahrik Parametreleri
- Kurulu güç: 22 kW (AC 380 V, 3 faz)
- Nominal moment: 140 N.m
Termal Yönetim
- Isıtma kapasitesi: 4.5 kW (opsiyonel)
- Soğutma hava kapasitesi: 2.5 kW, 600 m³/h (zorlamalı hava soğutma)
Ölçüm ve Enstrümantasyon
- Sıcaklık ölçümü: 0 - 600 °C aralığında ± 4 °C hassasiyet
- Aşınma derinliği ölçümü: 0 - 2 mm, ± 2 µm hassasiyet (opsiyonel)
- Test ortamı kontrolü: Bağıl nem kontrolü (opsiyonel)
Numune Konfigürasyonu
- Standart numune geometrisi: Ø20 mm × 20 mm
- Esnek numune uyumluluğu: Farklı boyut ve geometriye sahip numunelerle çalışmaya uygun aparat/bağlantı ile uyarlanabilir.
- Çoklu numune testi: Aynı anda 3 numunenin test edilmesi ve ortalama sürtünme katsayısının (µ) belirlenmesi.
- Opsiyonel sıcaklık takibi: Numune yüzeyi ve karşıt disk yüzeyi üzerinden gerçek zamanlı sıcaklık ölçümü.
Yazılım: BrakeSoft-µ
Kontrol arayüzü: PC üzerinden sistem kontrolü
Gerçek zamanlı izleme:
- Sürtünme katsayısı (µ)
- Sürtünme kuvveti
- Kayma mesafesi / yol
- Uygulanan normal kuvvet
- Disk sıcaklığı ve balata numunesi sıcaklığı
Veri yönetimi: Veri depolama, görselleştirme, gerçek zamanlı veri aktarımı ve raporlama
Excel entegrasyonu: Gerçek zamanlı Excel’e veri aktarımı
Raporlama: Eş zamanlı, grafik çıktılı rapor üretimi
Temel Test Opsiyonları
- Sabit hız ve baskıda aralıklı frenleme (intermittent braking)
- Sabit hız ve baskıda sürekli frenleme (drag / continuous braking)
- Sabit hız ve baskıda aşınma testi (wear test)
- Sabit sıcaklıkta aşınma testi (temperature-controlled wear)
- Ortam sıcaklığı ve bağıl nemin, sürtünme malzemesinin tribolojik davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Resimler
UYGULAMA ALANLARI
