The shoe brake of the KTX is used in low speed when the electric brake is not effective. The main purpose of the shoe brake is to stop the train to a desired stop point at the station. Lots of defects have been encountered in the shoe brake unit since the KTX started its operation. To improve the reliability of shoe brake unit of the KTX power car, first of all, failure modes of the KTX shoe brake unit were analyzed. Main failure modes are cracks in the shoe friction material and fracture in the welded joints of the shoe backing steel structure. Several methods to remove the defects of the shoe brake unit were proposed and on-board tests were carried out: Increase of the strength of the shoe key and shoe cam, which decreased a little the occurrence of cracks in the shoe friction material; Redesign of the shoe backing steel structure, which eliminated the occurrence of the cracks in the backing plate but could not solve completely the crack problem in the shoe friction material; Development of a new friction material, which with redesign of the shoe backing steel structure could solve satisfactorily the crack problem in the shoe friction material.
This paper presents hot spot behaviors on the rubbing surface of disk-pad type brake by using coupled thermal-mechanical analysis technique. The height of micro-asperity on the rubbing surface is usually 2∼3 ${\mu}$m in practical disk brakes. Non-uniform micro-contacts between the disk and the rigid friction pads lead to high local temperature distributions, which may cause the material degradation, and develop hot spots, thermal cracks, and brake system failure at the end for a braking period. The friction temperatures on the rubbing surface of disk brakes in which are strongly related to the hot spot and thermal related wears are rapidly concentrated on the micro-contact asperities during braking. The computed FEM results show that the contact stress, friction induced temperature and thermal strain are highly concentrated on the rubbing micro-contact asperities even though the braking speed and force are small during the braking period. This hot spot may directly produce the slippage and various thermal wears on the brake-rubbing surface.
Friction characteristics of the brake friction materials without environmentally regulated ingredients were examined to find their role in the brake performance. Five friction materials were produced based on a nearcommercial formulation by changing the relative amount of potentially hazardous ingredients to health and environment, such as $Sb_2S_3$, potassium titanate, and brass fiber. Tribological properties of the friction materials were obtained using a scale dynamometer and Krauss type tribometer. Results showed that the excluded three ingredients played important synergetic effects on tribological properties in terms of fade resistance, wear resistance and friction effectiveness. In particular, brass fibers played important roles in the friction stability by providing excellent thermal diffusivity at the friction interface. Potassium titanate whiskers showed excellent fade resistance and wear resistance compared to the substituted barite. Antimony trisulfide, on the other hand, showed little effect on the high temperature fade resistance and wear resistance, while it increased friction effectiveness at moderate temperatures. The friction materials without the three ingredients showed severe fade, indicating antisynergy effects.
Kim, Ki-Bong;Yang, Sangsun;Lee, Seong-Ju;Hwang, Suk-Hun;Kim, Sin-Wook;Kim, Yong-Jin
Journal of Powder Materials
/
v.25
no.1
/
pp.30-35
/
2018
The friction characteristics of Al-Fe alloy powders are investigated in order to develop an eco-friendly friction material to replace Cu fiber, a constituent of brake-pad friction materials. Irregularly shaped Al-Fe alloy powders, prepared by gas atomization, are more uniformly dispersed than conventional Cu fiber on the brake pad matrix. The wear rate of the friction material using Al-8Fe alloy powder is lower than that of the Cu fiber material. The change in friction coefficient according to the friction lap times is 7.2% for the Cu fiber, but within 3.8% for the Al-Fe alloy material, which also shows excellent judder characteristics. The Al-Fe alloy powders are uniformly distributed in the brake pad matrix and oxide films of Al and Fe are homogeneously formed at the friction interface between the disc and pad, thus exhibiting excellent friction and lubrication characteristics. The brake pad containing Al-Fe powders avoids contamination by Cu dust, which is generated during braking, by replacing the Cu fiber while maintaining the friction and lubrication performance.
The frictional properties of automotive brake pads with four different ceramic materials such as magnesia, hematite, alumina, and zircon were investigated. A Krauss type friction tester using gray iron disks was used to examine the friction coefficient, intensity of friction force oscillation, and the tribe-surfaces. Results showed that the friction coefficient increased as the hardness of abrasives increases. Friction oscillation was also increased with hardness of the abrasives. However, the friction materials containing less abrasive particles produced stable friction films on the sliding surface. The transition between two-body and three body abrasion during sliding also played a crucial role in destructing the friction film on the pad surface and in determining various frictional properties.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
/
2001.04a
/
pp.707-710
/
2001
Brakes are one of the important safety parts in cars. The requirements of brakes in performance, in comfort, and working lifetime are high. This paper presents the static analysis on the stress and temperature of a automotive drum brake. The particular interest is the distribution of the contact pressure between brake lining and drum. The problems to be solved are the effects of friction coefficient, actuation force, temperature, and brake component's stiffness. The contact problem includes friction, and is solved using the ABAQUS.
In spite of unparalleled combination of essential material properties for brake linings and clutch facings, replacement for asbestos is seriously called for since it is a health hazard. Once asbestos is replaced with other material then composition and properties of brake pad changes. In certain cases hardness of the material may be high enough to affect the rotor material. In this study, hardness of the brake pad has been controlled using suitable reinforcement materials like glass, carbon and Kevlar pulp. Brake pad formulations were made using CNSL (cashew net shell liquid) modified phenolic resin as a binder, graphite or cashew dust as a friction modifier and barium sulphate, talc and wollastonite as fillers. Influence of each component on the hardness value has been studied and a proper formulation has been arrived at to obtain hardness values around 35 on Scleroscopic scale. Friction and wear properties of the respective brake pad materials have been measured on a dynamometer and their performance was evaluated.
The parking brake is one of the essential units embedded in track driving motor for forward and backward motion of an excavator. It is composed of multi-friction discs. When the hydraulic motor stops, the multi-friction discs closely stick to the facing discs by acting of multi-spring forces. So, the friction forces generate the braking force by compressing the cylinder barrel of hydraulic motor. In this study, we combined the multi-friction discs to two kinds of spring which have different spring force, and the maximum torque measured at the rotational starting point of hydraulic motor through gradually increasing the rotational torque of load side hydraulic motor by use of 1 and 2 sheets of friction plates. And, under this experimental condition, the maximum coefficient of static friction and the characteristics of paper friction sheet were analyzed. The obtained experimental results will be applied to the design of parking brake system for producing large size excavator in the 85-ton weight class.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
/
2004.05a
/
pp.601-606
/
2004
This paper deals with friction-induced vibration of disc brake system under constant friction coefficient. A linear, lumped and distributed parameter model to represent the floating caliper disc brake system is proposed. The complex eigenvalues are used to investigate the dynamic stability and in order to verify simulations which are based on the theoretical model, the experimental modal test and the dynamometer test are performed. The comparison of experimental and theoretical results shows a good agreement and the analysis indicates that mode coupling due to friction force is responsible for disc brake squeal. And squeal type instability is investigated by using the parametric analysis. This indicates parameters which have influence on the propensity of brake squeal. This helped to validate the analysis model and establish confidence in the analysis results. Also they may be useful during system development or diagnostic analysis.
The paper presents the dynamic instability of a disc brake pad subjected to distributed friction forces. A brake pad can be modeled as a beam with two translational springs. The study of this prototypical model is intended to provide a fundamental understanding of disc brake pad instabilities. Governing equations of motion are derived form energy expressions and their corresponding solutions are obtained by employing the finite element method. The critical distributed friction force and the instability regions are demonstrated by changing two translational spring constants. Finally, the changes of eigen-frequencies of a beam determining instability types are investigated for various combinations of two spring constants.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.