Projeto e construção de bancada de ensaios para estudo de sistemas de freio de bicicletas (II)

Abstract

Na análise de sistemas de freio, é muito importante simular a inércia que o corpo possui quando em movimento, pois esse fator altera completamente a forma como os freios irão se comportar durante a frenagem. Um dinamômetro de inércia simula a inércia que o sistema a ser estudado possui quando em movimento através de um disco de inércia. A bancada aqui dimensionada terá limitações quanto à quantidade de inércia capaz de simular, o intuito aqui é simular um sistema com massa de até 120 kg a uma velocidade máxima de 65 km/h. Foram feitos dois tipos de ensaio, de parada total e de drenagens cíclicas. Em cada ensaio, foram usados dois valores de carga de frenagem, 80N e 40N. A fim de saber quais eram os materiais que seriam usados nos ensaios, foi feito um estudo sobre a composição química de cada um deles e sobre suas respectivas microestruturas. Os ensaios de parada total sofreram grandes variações da força de atrito inicial e final, tanto nos ensaios com 80N quanto nos com 40N de carga de frenagem. Isso ocorreu devido à deposição de material das pastilhas na superfície do disco de freio. Os valores de perda de massa durante esses ensaios foram medidos e tiveram comportamento bastante linear. A variação da temperatura máxima foi extremamente parecida nos ensaios de 80N e 40N. A rugosidade da superfície variou de forma linear, porém o disco de freio foi alisado e as pastilhas sofreram aumento da rugosidade superficial. Quando realizados os ensaios de frenagem cíclica, a força de atrito se comportou de forma bastante homogênea, tendo o mesmo comportamento em todos os ensaios, com diferenças apenas entre os ensaios com cargas de frenagem distintas. O desgaste dos discos e das pastilhas também foi contínuo e sem grandes variações inesperadas. A rugosidade superficial nesses ensaios sofreu aumento em todos os componentes, e a variação deste fator foi muito similar em todos os ensaios, fator que justifica a forma como a força de atrito se comportou. O aspecto superficial dos discos de freio após cada tipo de ensaio foi bastante distinto, nos ensaios de parada total a superfície mostrava grandes marcas de frenagem, bastante evidentes e cheias de material aderido. Nos ensaios de frenagem cíclica, as marcas de frenagem eram menos evidentes, porém a quantidade de material na superfície também era bem elevada e perceptível.