วิธีแก้ปัญหาชีวิตของแผ่นแรงเสียดทานของชุดคลัทช์แบบดึง 430 ชุดของรถบรรทุกหนักผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุ?

ในฐานะที่เป็นโหนดสำคัญในการส่งพลังงานฟังก์ชั่นหลักของคลัตช์รถบรรทุกหนักคือการบรรลุข้อต่อและการแยกเครื่องยนต์และการส่งผ่านแรงบิดเสียดสี ภายใต้สภาวะที่มีน้ำหนักมากแผ่นแรงเสียดทานจะต้องทนต่อผลกระทบทันทีของแรงบิดสูงสุดและรอบการมีส่วนร่วม/การปลดประจำการบ่อยครั้งซึ่งนำไปสู่การสึกหรอการระเหยและการสลายตัวด้วยความร้อนบนพื้นผิววัสดุและในที่สุดก็ทำให้คลัตช์คลัทช์ วัสดุแรงเสียดทานที่ใช้แร่ใยหินหรือกึ่งโลหะมีความต้านทานการสึกหรอไม่เพียงพอและความเสถียรทางความร้อนที่ไม่ดีและอายุการใช้งานของพวกเขาในสถานการณ์ที่โหลดหนักมักจะน้อยกว่า 300,000 กิโลเมตรซึ่งได้กลายเป็นจุดปวดหลักที่ จำกัด โลจิสติกส์และประสิทธิภาพการขนส่ง

ในฐานะที่เป็นผลิตภัณฑ์มาตรฐานสำหรับระบบการส่งผ่านรถบรรทุกหนักชุดคลัทช์แบบดึง 430 ชุดได้เพิ่มอายุการใช้งานของแผ่นแรงเสียดทานเป็นมากกว่า 800,000 กิโลเมตรผ่านนวัตกรรมวัสดุและการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง เส้นทางการพัฒนาทางเทคโนโลยีของมันมีความสำคัญอ้างอิงที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรม

การลดลงของประสิทธิภาพของแผ่นแรงเสียดทานนั้นเกิดจากการซ้อนทับของกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีหลายกระบวนการ:
กลไกการสึกหรอ: ในระหว่างกระบวนการเสียดสียอดเขาด้วยกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวของการแตกของวัสดุและลอกออกเนื่องจากความเครียดแรงเฉือนทำให้เกิดเศษซากการสึกหรอ วัสดุที่ใช้แร่ใยหินแบบดั้งเดิมมีความแข็งแรงของเส้นใยต่ำและความทนทานของเมทริกซ์ที่ไม่ดีและอัตราการสึกหรอสูงถึง 0.1 มม./10,000 กิโลเมตรซึ่งนำไปสู่ความหนาของแผ่นแรงเสียดทานอย่างรวดเร็ว
ปรากฏการณ์การระเหย: ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเมทริกซ์เรซิ่นในวัสดุแรงเสียดทานจะผ่านการสลายตัวทางความร้อนเพื่อสร้างก๊าซระเหยทำให้เกิดฟิล์มอากาศบนส่วนต่อประสานแรงเสียดทานทำให้เกิดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานอย่างฉับพลัน ตัวอย่างเช่นภายใต้เงื่อนไขการปีนเขาอย่างต่อเนื่องอุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุดั้งเดิมอาจเกิน 400 ℃ทำให้เกิดการระเหยอย่างรุนแรง
ผลการสลายตัวทางความร้อน: ความไม่ตรงกันระหว่างสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและค่าการนำความร้อนของวัสดุนำไปสู่การกระจายอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอบนอินเตอร์เฟสแรงเสียดทานปฏิกิริยาออกซิเดชันในพื้นที่อุณหภูมิสูงในท้องถิ่นและการสร้างออกไซด์ที่มีความแข็งต่ำกว่าซึ่งเร่งการสึกหรอ
กลไกความล้มเหลวข้างต้นช่วยเสริมซึ่งกันและกันภายใต้สภาวะการโหลดหนักก่อตัวเป็นวงจรอุบาทว์และในที่สุดก็นำไปสู่ความล้มเหลวของประสิทธิภาพคลัทช์

ชุดคลัทช์แบบดึง 430 ชุดได้สร้างระบบเสริมแรงหลายระดับผ่านการออกแบบโครงสร้างจุลภาคและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเพื่อให้ได้การปรับปรุงการประสานงานในประสิทธิภาพของแผ่นแรงเสียดทาน:
1. กลไกการกระจายและการถ่ายโอนความเครียดของเส้นใยเสริม
วัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์สูงใช้เส้นใยประสิทธิภาพสูงเช่นเส้นใยอะรามิดและเส้นใยคาร์บอนเป็นกำลังเสริมและโมดูลัสของพวกเขาสูงถึง 200-300GPA ซึ่งมากกว่า 10 เท่าของเส้นใยใยหินดั้งเดิม ด้วยเทคโนโลยีการทอผ้าสามมิติและเทคโนโลยีการทำให้เกิดเรซินเส้นใยเป็นโครงสร้างตาข่ายในเมทริกซ์กระจายความเครียดแรงเสียดทานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่ออินเทอร์เฟซแรงเสียดทานจะถูกแรงเฉือนความเครียดจะถูกส่งไปยังแผ่นแรงเสียดทานทั้งหมดผ่านส่วนต่อประสานไฟเบอร์เมทริกซ์เพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอที่เกิดจากความเข้มข้นของความเครียดในท้องถิ่น

2. เทคโนโลยีการดัดแปลงของเมทริกซ์เรซิ่น
เรซินฟีนอลิกแบบดั้งเดิมนั้นง่ายต่อการสลายตัวที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากความต้านทานความร้อนที่ไม่ดี ชุดคลัทช์แบบดึง 430 ชุดใช้เรซินฟีนอลิกดัดแปลงและโดยการแนะนำฟิลเลอร์เช่น nano-silica และ graphene ความเสถียรทางความร้อนและการหล่อลื่นของเมทริกซ์ได้รับการปรับปรุง อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของแก้ว (TG) ของเรซินที่ปรับเปลี่ยนจะเพิ่มขึ้นเป็น 280 ° C ซึ่งยับยั้งการสลายตัวด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูงอย่างมีประสิทธิภาพ

3. ผลเสริมฤทธิ์กันของตัวดัดแปลงประสิทธิภาพแรงเสียดทาน
เพื่อสร้างสมดุลระหว่างค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและความต้านทานการสึกหรออนุภาคแข็งเช่นอลูมิเนียมออกไซด์และแมกนีเซียมออกไซด์และน้ำมันหล่อลื่นเช่นกราไฟท์และโมลิบดีนัมซัลไฟด์จะถูกเพิ่มเข้าไปในวัสดุ อนุภาคแข็งก่อตัวขึ้น micro-convex bodies ที่ส่วนต่อประสานแรงเสียดทานเพื่อเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน น้ำมันหล่อลื่นสร้างฟิล์มหล่อลื่นขอบเขตที่อุณหภูมิสูงเพื่อลดการสึกหรอ โดยการปรับขนาดอนุภาคและความหนาแน่นของการกระจายให้เหมาะสมการควบคุมแบบไดนามิกของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะทำได้

การปรับปรุงเชิงปริมาณของชีวิตแผ่นแรงเสียดทานโดยการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุ
1. กลไกการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอ
เอฟเฟกต์การเชื่อมโยงของเส้นใยเสริมและการปรับปรุงความเหนียวของเมทริกซ์เปลี่ยนโหมดการสึกหรอของแผ่นแรงเสียดทานตั้งแต่การแตกหักเปราะไปจนถึงการปอกเปลือกที่ยาก การวัดที่แท้จริงแสดงให้เห็นว่าอัตราการสึกหรอของวัสดุคอมโพสิตที่มีเส้นใยสูงภายใต้สภาวะโหลดหนักนั้นต่ำกว่าวัสดุดั้งเดิม 40% และระยะทางของแผ่นแรงเสียดทานเมื่อความหนาลดลงถึงมาตรฐานเศษซาก 3 มม. เพิ่มขึ้นจาก 300,000 กิโลเมตรเป็นมากกว่า 800,000 กิโลเมตร

2. ความก้าวหน้าในการต้านทานความร้อน
ผลเสริมฤทธิ์กันของตัวดัดแปลงเรซิ่นและการเสียดสีที่ได้รับการดัดแปลงช่วยเพิ่มความเสถียรทางความร้อนของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ ในการทดสอบการปีนเขาอย่างต่อเนื่องอุณหภูมิพื้นผิวของแผ่นแรงเสียดทานนั้นมีความเสถียรต่ำกว่า 350 ℃และช่วงความผันผวนของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานนั้นถูกควบคุมภายใน± 5%หลีกเลี่ยงการคลัทช์ที่เกิดจากการสลายตัวด้วยความร้อน

3. การปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น
วัสดุคอมโพสิตที่มีเส้นใยสูงมีความต้านทานการไฮโดรไลซิสที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานการกัดกร่อนและสามารถรักษาประสิทธิภาพการเสียดสีที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นความชื้นและสเปรย์เกลือ ตัวอย่างเช่นอัตราความล้มเหลวของการประกอบคลัตช์ของรถบรรทุกที่ทำงานในพื้นที่ชายฝั่งทะเลต่ำกว่าวัสดุดั้งเดิม 60%

นอกจากวัสดุคอมโพสิตที่มีเส้นใยสูงแล้ว รถบรรทุกหนัก 430 ชุดคลัทช์แบบดึง นอกจากนี้ยังสำรวจการประยุกต์ใช้วัสดุแรงเสียดทานที่ใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์ด้วย:
ความเสถียรอุณหภูมิสูง: จุดหลอมเหลวของซิลิกอนคาร์ไบด์สูงถึง 2700 ℃และยังสามารถรักษาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานได้มากกว่า 0.4 ที่อุณหภูมิสูง 600 ℃ซึ่งเหมาะสำหรับสภาพแรงบิดสูงสุดของเครื่องยนต์แรงม้าสูง
ความต้านทานต่อการแตกร้าวด้วยความร้อน: โครงสร้างเซรามิกที่หนาแน่นสามารถยับยั้งการขยายตัวของรอยแตกด้วยความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของวัสดุที่เกิดจากความเหนื่อยล้าจากความร้อน
ความท้าทายและการตอบโต้: วัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์นั้นเปราะและยากต่อการประมวลผลและความต้านทานต่อแรงกระแทกของพวกเขาจะต้องได้รับการปรับปรุงผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพการให้คะแนนอนุภาคและเทคโนโลยีการเคลือบผิว