ก รสำ รวจพฤติกรรมก รนำ คว...

243วารสารวจยและพฒนา มจธ. ปท 38 ฉบบท 3 กรกฎาคม - กนยายน 2558

บทคดยอ

ผาเบรกถอเปนชนสวนสำาคญดานความปลอดภยของรถยนต แตในปจจบนผผลตชนสวนผาเบรกตางประสบ

ปญหาดานสมบตทางความรอนของวสด ซงสงผลตอการรกษาคาสมประสทธความเสยดทานและความปลอดภยในการ

ใชงานงานวจยนจงมงศกษาพฤตกรรมการนำาความรอนของผาเบรกรถยนตโดยใชผาเบรกทมสวนผสมหลกแตกตางกน

3สตรซงไดรบการสนบสนนจากบรษทคอมแพคอนเตอรเนชนแนล(1994)จำากดโดยทำาการจำาลองการใชงานในชวง

อณหภม50ถง400°Cทสภาวะความดน1,5และ8MPaจากนนทำาการตรวจวดอณหภมทเกดขนภายใตสภาวะ

คงตว(Steadystate)เพอคำานวณคาการนำาความรอนแบบไมเชงเสนซงเปลยนแปลงตามปจจยตางๆควบคไปกบการ

เปรยบเทยบสมประสทธความเสยดทานทสภาวะการใชงานเดยวกนผลการทดสอบสะทอนใหเหนวาผาเบรกแตละชนดม

การเปลยนแปลงของคาการนำาความรอนแบบไมเชงเสน โดยผาเบรกทมสวนผสมจากไฟเบอรสงจะมคาการนำาความรอนคอนขางแปรปรวน ในขณะทสารหลอลนทมอยในผาเบรกจะชวยใหคาการนำาความรอนมเสถยรภาพในสภาวะอณหภมท

หลากหลายทความดนเดยวกน ในทางตรงกนขาม ผาเบรกทประกอบดวยทองแดงปรมาณมากจะมคาการนำาความรอน

ใกลเคยงกนทอณหภมเดยวกน แมวาจะใชงานทความดนแตกตางกน ซงคาการนำาความรอนดงกลาวจะแปรผกผนกบ

สมประสทธความเสยดทานจลน

คำ�สำ�คญ : การนำาความรอน/ผาเบรก/สมประสทธความเสยดทาน

ภภม พวงเจรญชย1*, ศภชย หลกคำ�2 และ ทรงวฒ มงคลเลศมณ3

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร ถนนประชาราษฎร 1 กรงเทพฯ 10800

* Corresponding author : [email protected] ผชวยศาสตราจารยสาขาวชาวศวกรรมเครองกลคณะวศวกรรมศาสตร2 อาจารยประจำาสาขาวชาวศวกรรมเครองกลคณะวศวกรรมศาสตร3 ผชวยศาสตราจารยสาขาวชาวศวกรรมเครองกลคณะวศวกรรมศาสตร

ก�รสำ�รวจพฤตกรรมก�รนำ�คว�มรอนแบบไมเชงเสนของผ�เบรกรถยนต

244 วารสารวจยและพฒนา มจธ. ปท 38 ฉบบท 3 กรกฎาคม - กนยายน 2558

Phupoom Puangcharoenchai1*, Supachai Lakkam2 and Songwut Mongkonerdmanee3

Rajamangala University of Technology Phra Nakhon, Pracharat 1 Road, Bangkok Thailand 10800

Brake pads are an important part of the automotive safety. Nevertheless, brake pads manufacturer are facing with a problem related to the pad heat transfer properties, which subsequently affect the friction coefficient of the pads and hence the safety of the automobiles using such pads. This study therefore aimed at investigating the thermal conductivity behavior of 3 different brake pads, which were supported by Compact International (1994) Co., Ltd. Experiments were conducted at simulated brake conditions at temperatures between 50 and 400°C and at applied pressures of 1, 5 and 8 MPa. The non-linear thermal conductivity values of the pads were calculated from the temperature under steady state condition. The results showed that the pads composing of high-fiber content exhibited fluctuating thermal conductivity values. Lubricants presented in the pads could nevertheless helped improve the stability of the thermal conductivity at different temperatures at the same applied pressure. On the other hand, the pads with high copper content exhibited narrower range of thermal conductivity at different applied pressures at the same temperature. The conductivity value was noted to be in inverse proportion with the coefficient of kinetic friction.

Keywords : Heat Conductivity / Brake Pads / Friction of Coefficient

Abstract

An Investigation on Non-linear Thermal Conductivity Behavior of Brake Pads

* Corresponding author : [email protected] Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering.2 Lecturer, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering.3 Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering.


1. บทนำ� เนองจากปจจบนอตสาหกรรมยานยนตไดมการเตบโต

และเขามามบทบาทอยางมากในประเทศไทย ผาเบรก

ถอวาเปนวสดความเสยดทานทเปนอกผลตภณฑหนงทม

บทบาทในอตสาหกรรมชนสวนยานยนต และดวยหนาท

การทำางานของผาเบรกทจำาเปนจะตองสมผสกบจานเบรก

ทเปนโลหะในชวงสภาวะอณหภมสงอยตลอดเวลา จง

ทำาใหบอยครงทผาเบรกไมสามารถระบายความรอนและ

รกษาสมบตของตวเองได (เกดการเฟดตว) เปนสาเหต

ใหผาเบรกแตกราว และหลดรอน โดยเฉพาะอยางยงใน

ผาเบรกชนดดรมเบรกทมความสามารถการระบายความ

รอนตำากวาแบบดสก นอกจากนความเรวรถยนตยงเปน

สาเหตหลกทสงผลตอพฤตกรรมของจานเบรกในขณะเบรก

และเปนปจจยสงเสรมใหเกดการสนสะเทอน[1] อกทง

ยงกระทบตอการสญเสยความสามารถในการสรางแรง

เสยดทาน นำาไปสการเสยความควบคมเกดอนตรายตอ

ผขบขและผรวมทางบนทองถนนในทสด

เนองจากผาเบรกเปนวสดผสมทผลตจากสารตงตน

มากกวา 1 ชนด ดงนนพฤตกรรมของวสดดงกลาวจงม

ความหลากหลายแตตางกนออกไปตามสวนผสมคาการนำา

ความรอนจงถอเปนสมบตสำาคญทสงผลกระทบอยางมาก

ตอการใชงาน เนองจากเปนคาทชวดความสามารถการ

สงถายความรอนทเกดขนจากการหามลอไปยงอปกรณ

ใกลเคยง และเปนหนงในสาเหตหลกทกอใหเกดความ

เสยหาย ไมเพยงแคกระทบตอความสามารถในการรกษา

สมประสทธความเสยดทานเทานน แตยงสงผลตออาย

การใชงานและการเสอมสภาพของอปกรณขางเคยงดวย

ซงผลกระทบทกลาวมาทงหมดนจะสงผลโดยตรงตอความ

ปลอดภยในการใชงาน

จากการศกษาเกยวกบวสดผสมพบวามการทดสอบหา

สมบตหลายดานจากวสดผสมหลายชนด ซงมจดประสงค

ของการศกษาแตกตางกนออกไป สำาหรบการศกษา

พฤตกรรมความเครยดของวสดผสมสามารถใชวธ Com-

pressive split Hopkinson pressure bar (SHPB)

เพอหาสมบตการอดตวในลกษณะระนาบการสนของวสด

ผสมระหวางแกว/อพอกซและคารบอน/อพอกซไดโดย

มงเนนการวดคาความเครยดบรเวณตำาแหนงการดดตว

สงสด[2] ซงผลของการศกษาคอคาสมบตของวสดท

สามารถนำาไปใชในการออกแบบผลตตามจดประสงคการ

ใชงาน

นอกจากนยงการทดสอบการอดตวของผาเบรกทได

จากสวนผสมทแตกตางกน เพอศกษาถงพฤตกรรมการ

เปลยนแปลงพลงงานภายในของผาเบรก[3] และการหา

ทงความเคนและความเคนเฉอนของวสดผสมคารบอน[4]

ทสภาวะอณหภมหอง และในหองปฏบตการทบรรจกาซ

อากอนทอณหภม 1,000°Cภายใตสภาวะความดนตางๆเพอคำานวณหาความเคนเฉอน 1 มต และ2 มต ทำาให

เขาใจพฤตกรรมวสดมากขนและสามารถนำาผลจากการ

ทดสอบไปชวยออกแบบผลตภณฑดงกลาวได

สำาหรบวธการทดสอบสมประสทธความเสยดทาน

ผาเบรกโดยการประยกตใชเครองทดสอบแบบUniversal

Testing ภายใตสภาวะอณหภมและความดนตางๆ [5]

และการทดสอบสมบตทาง Tribology โดยวธการลาก

ผานระนาบเพอตรวจสอบอเลกตรอนผานเครองมอวด

ไมโครสโคปและฉายรงสเพอตรวจสอบความรอนทเกดขน

หลงการทดลอง[6] ถกคดคนขนเพอเปนการทดสอบทาง

เลอกทสามารถลดตนทนดานการทดสอบได

นอกเหนอจากการวเคราะหวสดผสมหลงจากการผลต

แลวการคำานงถงสารตงตนกอนการผลตยงเปนการศกษา

ปจจยทางกระบวนการผลตทมผลตอสมบตทางTribology

ของวสด[7]โดยมผลลพธหลายประเดนเชนการตานทาน

การสกหรอ และความสามารถในการรกษาสมประสทธ

ความเสยดทาน ทซงขนอยกบอณหภม ดงนนสมบต

ดานการนำาความรอนจงถอไดวาเปนอกประเดนของการ

ศกษา[8] ซงไดยกเอาวสดความเสยดทานทมสมบตเปน

วสดผสมโดยมยางเปนสารตงตนพนฐานผสมกบสารอก

หลายชนด และทดลองหาคาสมประสทธการนำาความ

รอนผลการศกษาดงกลาวสามารถนำาสรางความเชอมโยง

ระหวางสมบตทางTribologyและสารตงตนของวสดได

จากการสำารวจวรรณกรรมดงกลาวยงไมพบการศกษา

คาการนำาความรอนของผาเบรกซงเปนสมบตสำาคญท

สงผลกระทบโดยตรงตอการแตกรางและหลดรอนของ

ผาเบรกในการใชงาน


2. วสด อปกรณ และวธก�ร การสำารวจพฤตกรรมการนำาความรอนของผาเบรก

จำาเปนจะตองเขาใจลกษณะการใชงานทเกดขนกบผาเบรก

โดยทางทฤษฏวตถทเคลอนทเสยดทานกนจะเกดความรอน

ซงสงผลตอคาสมประสทธแรงเสยดทานเชนเดยวกบการ

เบรกแตละครง แรงทกดลงทผาเบรกจะเพมขนจนกระทง

รถยนตหยดสนทดงนนเพอใหผลทดสอบมความคลายคลงกบการใชงานจรง จงไดกำาหนดแรงกดในการทดสอบแบง

เปน 3 ระดบ และบนทกคาทไดจากการทดสอบกอนนำา

ไปคำานวณหาคาการนำาความรอน

2.1 ก�รเตรยมผ�เบรก

ในการทดสอบจะบนทกอณหภมโดยแบงเปน 2

ชวงคออณหภมเพมขนและอณหภมลดลงการทดสอบ

ชนงานจะทำาการทดสอบจากตวอยางผาเบรก3ชนดคอ

ชนด A ชนด B และชนด C โดยแตละชนดจะมสวน

ประกอบของวสดตางๆดงแสดงตามตารางท1

(%) (%) (%) 2 15 18 10 15 13 5 6 15 83 64 63

สวนประกอบ ชนด A ชนด B ชนด C

ไฟเบอรสารหลอลนทองแดงอนๆ

ต�ร�งท 1สวนประกอบของผาเบรกแตละชนด

ชนงานทดสอบ(ผาเบรก)จะถกกำาหนดขนาดใหม

ขนาด7mm×11mm×22mmจากนนนำาไปเจาะ

รขนาดเสนผาศนยกลาง1.2mmจำานวน2รเพอตด

ตงตวตรวจจบอณหภมระยะหางระหวางจด7mmดงรป

ท1

รปท 1ชนงานทดสอบ

2.2 เครองกดผ�เบรก และตรกษ�อณหภม

เครองทดสอบ Tensile testingmachine ถก

นำามาประยกตใชเพอกดชนงานทดสอบโดยเพมการตดตง

ตรกษาอณหภมเขากบเครองทดสอบ ภายในตทำาการ

บฉนวน ซงสามารถรกษาอณหภมระหวางการทดสอบ

ไดคาคอนขางคงท เพอลดความคลาดเคลอนของผลการ

ทดสอบดงรปท2

รปท 2เครองกดผาเบรกและตรกษาอณหภม


2.3 สภ�วะก�รทดสอบ

ในการทดสอบเพอใหคาเหมอนกบสภาวะการ

ใชงานจรงจง ดงนนการทดสอบจงใชผาเบรกรถยนตแบบ

ดสกชนดA,BและCสภาวะความดนท 1,5และ

8MPaภายใตแรงกด242,1,210และ1,936Nดวย

การเพมอณหภมตงแต50ถง400°Cและลดอณหภม

ลงจาก400ถง50 °Cทำาการทดสอบบนพนทหนาตดขนาด 2.42×10-4 m2 สำาหรบสภาวะการทดสอบแสดง

ดงตารางท2

A 1 242

50 ถง 400 400 ถง 50 2.42×10-4

5 1,210 8 1,936

B 1 242 5 1,210 8 1,936

C 1 242 5 1,210 8 1,936

ชนดของผาเบรก

ความดน(MPa)

แรงกด(N)

พนทหนาตดชนทดสอบ(m2)

อณหภม (C)UP Down

ต�ร�งท 2สภาวะการทดสอบ

2.4 ก�รคำ�นวณค�สมประสทธก�รนำ�คว�มรอน

ในการคำานวณหาคาการนำาความรอนของผาเบรก

ทง3ชนด(A,BและC)ทางผจดทำาโครงงานมความ

จำาเปนตองทราบขอมลของอณหภมผว(Ts)อณหภมในเนอ

ผาเบรกทตดกบหวกดวสด (T3) อณหภมในเนอผาเบรก

ทตดกบฐานรองรบ(T2)และอณหภมโดยรอบ(T∞)เพอใหงายตอการพจารณาทางคณะผจดทำาไดแสดงภาพตำาแหนง

การวดอณหภมตางๆดงรปท3

ชดใหกำเนดความรอน

รปท 3ตำาแหนงการตรวจวดอณหภม


จากแนวคดและหลกการดงกลาวการหาคาการนำา

ความรอนโดยการใหความรอนวตถดงรปท3ความรอนจะ

ถกถายเทเขาวตถดวยการนำาความรอนจนกระทงวตถเกด

สภาวะอมตวหลงจากนนการพาความรอนแบบธรรมชาต

จากผววตถออกไปสสงแวดลอมจะเกดขนอยางคงท

เนองจากอยภายในตควบคมอณหภมซงเปนระบบปรมาตร

คงทดงรปท4

k

T

q"

รปท 4การถายโอนความรอนในชนงานทดสอบ

จากผลการทดสอบขอมลทไดจะถกนำามาคำานวณ

หาคาRayleighnumberดงสมการท1

(1)

เมอ

RaLคอRayleighnumber

g คอแรงโนมถวงของโลก(9.81m/s2)

β คอสมประสทธการขยายตวเชงปรมาตร,K-1

v คอความหนด,m2/s

α คอคาแพรกระจายความ,m2/s

Ts คออณหภมผววตถ,K

T∞ คออณหภมทสงแวดลอม,K

L คอระยะทางการเคลอนความรอน,m

จากนนจะอาศยการตงสมมตฐานการพาความ

รอนแบบอสระซงจะทำาใหเกดความแตกตางของอณหภม

ภายในของไหล เนองจากการทของไหลสมผสกบผวของ

วตถทมอณหภมแตกตางกน จนทำาใหเกดแรงลอยตวขน

ซงสามารถคำานวณไดจากสมการท(2)

(2)

เมอ

hc คอสมประสทธการพาความรอน,W/m2K

L คอความยาว,m

k คอสมประสทธการนำาความรอนของไหล,W/mK

C,n คอคาคงทC=0.59และn =

เมอ(104 ≤ RaL ≤ 109)หรอ C=0.10และn = เมอ(109 ≤ RaL ≤ 1013)

จากนนอาศยหลกการสมดลพลงงานของการ

ถายเทความรอนในสภาวะคงท(Steadystate)ซงจะไมม

การเกบพลงงานเตมเขาไปในวตถ และสามารถหาความ


สมพนธไดจากสมการท(3)

(3)

เมอ

T2 คออณหภมของจดทจดแรก,K

T3 คออณหภมของจดทตองการวด,K

A1 คอพนทในการถายโอนความรอน,m2

A2 คอพนทรบความรอนของวตถทสมผสกบแผนให

ความรอน,m2

3. ผลก�รทดลอง จากขนตอนการดำาเนนโครงงานดงกลาว นำาไปสการ

ทดสอบผาเบรกทง3ชนดภายใตสภาวะการทดสอบทม

การเพมอณหภมจาก50ถง400°C(Climbup)และ

ลดอณหภมลงจาก400ถง50°C(Climbdown)ท

ความดน1,5และ8MPaตามลำาดบโดยใชผาเบรกทม

สวนผสมทแตกตางกนไป

3.1 ผลก�รทดสอบผ�เบรกชนด A ผลการทดสอบผาเบรกชนด A แสดงใหเหนวา

ในชวงการใหอณหภมเพมขน (Claim up) ผาเบรกชนด

A มคาการนำาความรอนสงสดทชวงอณหภม 100 ถง

150 °C ภายใตสภาวะความดนท 8 MPa และมคา

ตำาสดท 300 °Cภายใตสภาวะความดนท 5MPaซง

การเปลยนแปลงพฤตกรรมดงกลาวเปนผลมาจากการ

สะสมพลงงานความรอนภายในของผาเบรกเมอไดรบความ

รอนรวมไปถงอณหภมและเวลาทใหความรอนในขณะท

ในชวงลดอณหภม(Claimdown)พบวาผาเบรกชนดA

มคาการนำาความรอนลดลงใกลเคยงกนในทกๆ ความดน

อนเปนผลมาจากการเยนตวลงอยางอสระดงรปท5

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

50 100 150 200 250 300 350 400 350 300 250 200 150 100 50

1 MPa

5 MPa

8 MPa

Claim up Claim down

สมปร

ะสทธ

การน

ำควา

มรอน

, W/m

k

อณหภม °Cรปท 5ผลการทดสอบผาเบรกชนดA

อยางไรกตามในชวงลดอณหภม (Claimdown)

จนกระทงอณหภมมคา 100 °C คาการนำาความรอน ลดลงตำาทสดทความดนท8MPaและหลงจากอณหภม

ลดลงตำากวา 100 °C แลวนนคาการนำาความรอนกลบมแนวโนมปรบตวสงขน โดยเฉพาะอยางยงทความดน 5

MPaทมคาสงถง0.3917W/mKเนองจากผาเบรกชนด

นมสวนผสมของโลหะนอยกวาผาเบรกชนดBและC

3.2 ผลก�รทดสอบผ�เบรกชนด B

ผลการทดสอบ ของผาเบรกชนด B พบวา

คาการนำาความรอนสงสดในชวงการใหอณหภมเพมขน

(Claimup)ยงคงเปนการทดสอบทความดน8MPaท

อณหภม100°CเชนเดยวกนกบผาเบรกชนดAหากแตพฤตกรรมของคาการนำาความรอนทความดน5MPaมคา

ใกลเคยงกบทความดน8MPa


สวนกรณในชวงลดอณหภม(Claimdown)คา

การนำาความรอนลดลงอยางตอเนองจนถง150°Cหลงจากอณหภมลดลงตำากวา 150 °C แลวนนคาการนำาความรอนกลบมแนวโนมปรบตวสงขน โดยเฉพาะอยาง

ยงทความดน1MPaทอณหภม100°Cทมคาสงสดถง0.5385W/mKจากนนพฤตกรรมคาการนำาความรอน

ทอณหภม100ไปจนถง50°Cจะมคาลดลงตำาทสดทความดนท8MPaทอณหภม50°Cดงรปท6

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

50 100 150 200 250 300 350 400 350 300 250 200 150 100 50

1 MPa5 MPa8 MPa

Claim up Claim down

สมปร

ะสทธ

การน

ำควา

มรอน

, W/m

k

อณหภม °C

รปท 6ผลการทดสอบผาเบรกชนดB

3.3 ผลก�รทดสอบผ�เบรกชนด C

ผลการทดสอบ ของผาเบรกชนด C พบวาม

คาการนำาความรอนสงสดในชวงการใหอณหภมเพมขน

(Claimup)ถง100°Cภายใตสภาวะความดนท5MPa

ซงมคาสงถง0.4923W/mKและมคาตำาสดท350°C ภายใตสภาวะความดนท1MPaโดยลกษณะจะเรยงตวกน

ไมเปนระเบยบของคาการนำาความรอนแตละสภาวะ

ความดนเกดจากในผาเบรกชนดนมสวนผสมของไฟเบอร

สงถงรอยละ18ซงมากกวาผาเบรกชนดอนดงตารางท1

เมอเทยบกบผาเบรกชนดAและBจะเหนไดวารอยละ

สวนผสมของไฟเบอรทสงจะสงผลตอความแปรปรวนของ

คาการนำาความรอนทสงตามไปดวย ขณะเดยวกนในชวง

ลดอณหภม (Claim down) พบวาผาเบรกชนด C คา

การนำาความรอนยงคงลดลงอยางตอเนองจนถงจดตำาสดท

อณหภม200°Cหลงจากอณหภมลดลงตำากวา200°C คาการนำาความรอนกลบมแนวโนมปรบตวสงขนถงชวง

อณหภม100°Cแลวจงปรบตวลดลงอกครงดงรปท7แทรกรปท7


รปท 7ผลการทดสอบผาเบรกชนดC

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

50 100 150 200 250 300 350 400 350 300 250 200 150 100 50

1 MPa

5 MPa

8 MPa

Claim up Claim downสม

ประส

ทธกา

รนำค

วามร

อน, W

/mk

อณหภม °C

3.4 คว�มสมพนธระหว�งค�สมประสทธก�รนำ�

คว�มรอนและสมประสทธคว�มเสยดท�น

จากผลการทดสอบหาคาการนำาความรอนของ

ผาเบรก ไดถกนำามาเชอมโยงเขากบคาสมประสทธความ

เสยดทานในสภาวะการใชงานเดยวกนทไดจากการทดสอบ

ดวยเครองทดสอบแบบPinondiskโดยเครองทดสอบ

ดงกลาวอาศยการหมนของ Rotating disc เพอจำาลอง

สภาวะการใชงาน และใช Sample holder ทำาการกด

ผาเบรกซงเปนวสดทดสอบ (Testsample)ตามสภาวะ

ความดนทกำาหนดโดยมตวตรวจจบอณหภม(Temperature

sensor)คอยตรวจวดอณหภมการใชงานดงรปท 8ซง

เปนขอมลการทดสอบจาก บรษท คอมแพคอนเตอร

เนชนแนล(1994)จำากด(บรษทผผลต)ของผาเบรกทง

3ชนดคอA,BและCทความดน1MPaดงรปท9

รปท 8เครองทดสอบแบบPinondisc


รปท 9ความสมพนธระหวางคาสมประสทธการนำาความรอนและสมประสทธความเสยดทานของผาเบรก

แตละชนด

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

100 150 200 250 300 350 300 250 200 150 100

µµk @ Type A µµk @ Type B µµk @ Type Ck @ Type A k @ Type B k @ Type C

สมปร

ะสทธ

การน

ำควา

มรอน

(k),

W/m.

k

อณหภม °C

สมปร

ะสทธ

ความ

เสยดท

านจล

น (k)

จากรปท8สะทอนใหเหนถงวาเมออณหภมเพมขน

พฤตกรรมคาการนำาความรอนจะลดลงซงแปรผนตามกบ

คาสมประสทธความเสยดทานของผาเบรกทเพมขน และ

ในขณะทในชวงลดอณหภมคาสมประสทธความเสยดทาน

จะมคาลดลงแปรผนตามกบคาการนำาความรอนทเพมขน

โดยทคาสมประสทธความเสยดทานของผาเบรกชนด C

จะมคามากทสด จากนน คอ ผาเบรกชนด B และ A

ตามลำาดบ ซงถาพจารณาจากสดสวนผสมของผาเบรกท

มทองแดง ทมสดสวนผสมรอยละ 15, 6 และ 5 ตาม

ลำาดบ จะเหนไดวาผาเบรกจะมคาการนำาความรอนลดตำา

ลงในชวงทอณหภมเพมขนซงจะสงผลใหคาสมประสทธ

แรงเสยดทานมคาสงขนเชนกนในชวงอณหภมน

4. สรป จากผลการสำารวจพฤตกรรมการนำาความรอนแบบ

ไมเชงเสนของผาเบรกนนพบวา ผลการทดสอบทไดจาก

เครองทดสอบมคาความแตกตางระหวางผาเบรกแตละ

ชนดขนอยกบสดสวนผสมของผาเบรกแตละชนด ซงจาก

การทดสอบพบวาคาการนำาความรอนทไดเปนแบบไมเชง

เสนเนองจากวสดสวนใหญทใชผลตผาเบรกเปนวสดผสม

และยงพบวาผาเบรกทมสวนผสมของเหลกและทองแดงใน

สดสวนทสงจะมคาการนำาความรอนลดลดลงเมอใชงานใน

สภาวะอณหภมทสงขนนอกจากนจากการศกษาผลกระทบ

ของความดนทมผลตอพฤตกรรมคาการนำาความรอนพบวา

ในชวงทเพมอณหภมขน(Claimup)คาการนำาความรอน

โดยรวมจะสงสดทความดน8MPa นอกจากนยงสงเกตไดวาคาสมประสทธการนำาความ

รอนทอณหภมชวง 100°C มแนวโนมปรบตวสงขน คอนขางมากในผาเบรกทกชนด ผลการทดสอบดงกลาว

ถกตงขอสนนฐานวา เนองจากพฤตกรรมคาการนำาความ

รอนเปนคาทไมคงทซงขนกบอณหภม ดงนนการนำาความ

รอนจากจดททำาการตรวจวดทง2จดในชวงอณหภมตำา

(50ถง150°C)จงสามารถนำาความรอนไดด เนองจากอณหภมจดตนทาง(T2)คอนขางสง(100°C)ในขณะท

อณหภมจดปลายทาง(T3)ยงคอนขางตำา(30ถง50°C)ซงแตกตางกบในชวงอณหภมสง(200°Cขนไป)การนำาความรอนจากจดตนทาง(T2)ไปยงจดปลายทาง(T3)จะ

มคาความตานทานมากขนจงสงผลตอคาการนำาความรอน

ทลดลงอยางเหนไดชด และแตกตางกนไปในแตละสวน

ผสมของวสดทนำามาทดสอบ

สำาหรบการศกษาผลกระทบทเกดขนเนองจากชนด

ของผาเบรกแตละชนดทมสวนการผสมของสารตงตน


ทแตกตางกน และทสภาวะความความดนตางๆ ทำาให

สามารถสรปไดวา ผาเบรกชนด C เปนผาเบรกทม

สมประสทธความเสยดทานสงทสด เนองจากมสดสวน

ผสมทองแดงมากทสดซงจะทำาใหคาการนำาความรอนใน

ชวงทเหยยบเบรก (อณหภมผาเบรกสงขน) มคาการนำา

ความรอนตำา อกทงยงพบวา ผาเบรกชนด C ยงมสวน

ผสมของไฟเบอรในสดสวนทสงเชนกน ทำาใหมความ

แขงแรงทนตอแรงกระแทก สดสวนทงหมดจะมความ

สมพนธกบสารหลอลนเพอรกษาสมดลในการเบรก ซง

อทธพลขององคประกอบของผาเบรกเหลานสามารถนำาไป

ใชในการออกแบบใหสอดคลองกบการใชงานของผาเบรก

แตละชนดได ซงขนอยกบจดประสงคการใชงานททาง

ผผลตกำาหนดอกดวย

5. กตตกรรมประก�ศ ขอขอบคณ บรษท คอมแพคอนเตอรเนชนแนล

(1994) จำากด สำาหรบการสนบสนนชนงานทดสอบ

และขอมลจำาเพาะในครงน อกทงคณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร ทใหทน

สนบสนนการวจยในครงน

6. เอกส�รอ�งอง 1.Chutima,S.,Kamnerdtong,T.andSiriwat-

tanapolkul,A.2007,“EffectofAutomotiveSpeed

onTheBehaviorsofBrakeDiscduringBraking”,

KMUTT Research and Development Journal,30

(2),pp.277-292.

2.Naik, N.K. and Venkateswara, R.K., 2008,“High Strain Rate Behavior of Woven Fabric

CompositesunderCompressiveLoading”,Materials

Science and Engineering,474(1-2),pp.301-311.

3.Mongkonlerdmanee, S., Boonmee, P. and

Lakkam,S.,2013,“InfluenceofVolumeFraction

fromBrakeLiningstotheFlexibilityBehaviorand

InternalEnergy”,KKU Research Journal,18(2),

pp.297–310.(inThai)

4.Curzio,E.L.,Bowers,D.andFerber,M.K.,

1996,“TheInterlaminarTensileandShearBehavior

ofaUnidirectionalC---Ccomposite”,Journal of

Nuclear Materials,230(3),pp.226-232. 5.Lakkam, S. and Suwantaroj, K., 2012,

“AStudyofFrictionCoefficientofBrakePads

UsingAlternativeTestingMethod”,The Journal of

KMUTNB.,22(2),pp.315–324.(inThai)

6.Scieszka,S.F.,1980,“TribologicalPhenomena

inSteel-compositeBrakeMaterialFrictionPairs”,

Wear,64(2),pp.367-378.

7.Ertan,R.andYavuz,N.,2010,“Anexperi-

mental Study on the Effects of Manufacturing

ParametersontheTribologicalPropertiesofBrake

LiningMaterials”,Wear, 268 (11-12), pp. 1524-

1532.

8.Shojaei,A.,Fahimian,M.andDerakhshandeh, B., 2007, “Thermally Conductive Rubber-based

CompositeFrictionMaterialsforRailroadBrakes–

ThermalConductionCharacteristics”,Composites

ScienceandTechnology,67(3),pp.2665-2674.

ก รสำ รวจพฤติกรรมก รนำ คว...

Documents