حذف صدا به کمک لنت ها

حتما بارها برایتان اتفاق افتاده که داخل خودرویی نشسته اید، در حالی که از آلودگی های صوتی چندجانبه کلافه شده اید؛!

کد خبر: ۱۰۷۸۷۷

از یکسو صدای بوقهای مکرر خودروهایی که مثل شما گرفتار ترافیک خیابان های بی عبور شهرمان شده اند و از سوی دیگر صدای ناهنجاری که از لنت ترمز ماشین های لزومافرسوده به گوش می رسد.شاید ندانید که صدا از این ترمزها زمانی اتفاق می افتد که تولید انرژی در سیستم ترمز بیش از پخش انرژی باشد. به طور طبیعی کاهش این انرژی اضافی می تواند در حذف صدای ترمز موثر باشد، بر همین اساس ، یکی از پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر نیز با اضافه کردن نوعی پلیمر به لنت ترمز موفق به ساخت نوع ویژه ای از آن شده است که علاوه بر کیفیت برتر، از تولید صدا جلوگیری می کند. ما نیز به همین بهانه با محسن معصومی ، مجری این طرح به گفتگو نشسته ایم:

جلوگیری از ایجاد صدا در سیستمهای ترمز تا چه حد اهمیت دارد؛

در سالهای اخیر صدازایی ترمزها برای صنعت خودرو و تولیدکنندگان مواد اصطکاکی مورد مصرف در سیستم های ترمز و همچنین مصرف کنندگان ، موضوعی بوده که روز به روز مورد توجه بیشتر واقع شده است . اگرچه از ابتدای دهه 1930میلادی تحقیقات قابل توجهی به منظور تعیین مکانیسم های تولید صدا و روشهای مبارزه با آن انجام گرفته ، ولی هنوز پیش بینی وقوع و حذف کامل آن نسبتا مشکل است.
صدازایی باعث برهم زدن آرامش مسافران وسایط نقلیه و رهگذران و نیز ایجاد آلودگی صوتی در محیط می شود. صدای ترمز پدیده ای بسیار پیچیده است که ناشی از طرح سیستم ترمز و شرایط عملکرد آن و حذف آن گامی همسو با توسعه پایدار است.

برای حذف صدای ناخواسته از ترمز خودرو تاکنون چه شیوه هایی ابداع شده است؛

صدازایی با طراحی مناسب اجزای سیستم ترمز به طوری که بتوان فرکانس های رزونانس اجزائ را از هم جدا کرد، قابل اجتناب است. به همین منظور با تغییرات در هندسه لنت (مثل شکافها، پخها و ایجاد سوراخ) و نیز خواص مکانیکی اجزائ(سفتی و جرم) می توان از همسان شدن فرکانس اجزائ و درنتیجه ایجاد صدا جلوگیری کرد.

شیوه ابداعی شما بر چه مبنایی استوار است؛ این شیوه چه تفاوت و مزیت هایی نسبت به شیوه های ارائه شده دیگر دارد؛

صدازایی تحت تاثیر شرایط مرزی سیستم بویژه فشار ترمزگیری و دما نیز است. به عبارتی ، حتی با تغییر در هندسه لنت یا خواص مکانیکی به منظور حذف صدا، باز فشار و دما می توانند در نزدیک شدن فرکانس ها در شرایطی متفاوت مشارکت کنند، بنابر این اصلاح هندسه یا خواص ماده همیشه برای کنترل صدازایی موثر نیست. هنگام ایجاد صدا، چون تولید انرژی در سیستم ترمز بیش از پخش انرژی است ، در این صورت افزایش میرایش سیستم یا به بیانی ، کاهش انرژی اضافی ایجاد شده ، موفق تری به منظور کاهش صدازایی تلقی می شود. این میرایش اضافی را می توان با استفاده از مواد ترموپلاستیک الاستومر به دست آورد. در طرح انجام شده ، کوشش بر این بوده است که با استفاده از مواد میراینده ، روشهایی به منظور کنترل صدا و نیز روالهایی به منظور انتخاب ماده میراینده مناسب برای حذف صدا در یک سیستم ترمزتعیین شود.

چرا در این شیوه از نوعی پلیمر در لنت ترمز برای حذف صدا استفاده کرده اید؛جنس این پلیمر چیست و کاربرد آن چه مزیتی دارد/

استفاده از مواد ترموپلاستیک الاستومر، به عنوان گروه مهمی از مواد پلیمری ویسکوالاستیک که خواص ترکیبی پلاستیک و لاستیک دارند، در فرمولاسیون مواد اصطکاکی به منظور افزایش حساسیت مدول ماده اصطکاکی به دما و درنتیجه افزایش رفتار میرایش در محدوده وسیعی از دماها است.
ترموپلاستیک الاستومرها مواد پلیمری هستند که علی رغم این که خواص و کارآیی آنها مشابه با لاستیک های پخت شده است ، دارای قابلیت فرایند شدن همانند ترموپلاستیک ها را نیز دارند. استفاده از این مواد از طریق افزایش فاصله فرکانس اجزائ بر تولید صدا و از طریق ایجاد میرایش بر انتشار صدا اثر می گذارد.

محدوده دماهای محاسبه شده برای لنت ترمزساخته شده چه میزان است؛

محدوده دمایی محاسبه شده از دمای محیط تا دمای 350 درجه سلسیوس است.

چگونه این سیستم قابلیت استفاده در ساختارهای مختلف (اتوبوس و قطار)را دارد؛

در طرح اجرا شده ، به منظور انجام کارهای عملی ، از یکی از پیشرفته ترین روشهای طراحی آزمایش (DOE) استفاده شد و علاوه بر آن ، به منظور تعیین فرکانس های صدازایی و تشخیص پایداری سیستم ترمز، شبیه سازی رایانه ای مورد استفاده قرارگرفت. تکنیک هاو ابزارهای مهندسی یاد شده همراه با دانش مواد اصطکاکی این امکان را فراهم می آورد تا بتوان انواع و اقسام لنتهای ترمز (اتوبوس ، قطار، مترو و هواپیما) را با طرحهای هندسی مختلف با کمترین هزینه (مواد، تولید و آزمون) طراحی کرد و پس از تولید آزمایشی و نیمه صنعتی به مرحله تولید انبوه رساند.

فاز بعدی تحقیقات شما چه خواهد بود؛

با توجه به این که طرح اصلی در زمینه مواد اصطکاکی اجرا شد و لنت ترمز یکی از جنبه های کاربردی مواد اصطکاکی بود، علاوه بر ادامه تحقیقات درباره دیگر سیستم های ترمز، در 3 زمینه دیگر نیز تحقیقات و پژوهش انجام خواهد شد: نانو مواد اصطکاکی (Nano Friction Material) بویژه سیستم های نانو الکترومکانیکی (NEMS) و وسایل ذخیره سازی انبوه از قبیل سی دی ودی وی دی بیو مواد اصطکاکی (Bio friction Material) از قبیل لنزهای تماسی چشمی ، استخوان های زانو و... نانو مواد پرانرژی (Nano Energetic Material). گفتنی است که گامهای اولیه در این زمینه برداشته شده است.