Ermittlung der Bremsbelagflächenpressung

Burii · Anmeldungsdatum: 20.10.2016 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo Leute,

ich beschäftige mich in letzter Zeit mit der Konzeption einer Bremsenauslegung mithilfe eines Bremsenprüfstands. Dieser soll in der Lage sein, die notwendige Andruckfläche einer Bremse mit Hilfe von der notwendigen Anpresskraft zu bestimmen. Hierfür brauche ich allerdings die zulässige Belagflächenpressung, welche mir Probleme bereitet. Die Formel auf die meine Gedanken fundieren ist folgende:
Mindestens erforderliche Andruckfläche =

Meine Ideen:
Ich habe im Internet schon einmal recherchiert und habe bemerkt, dass die Belagflächenpressung vom Material des Reibbelags und dem Material der Bremsscheibe abhängt. Für eine Stahl/Stahl Gleitreibungspaarung habe ich bspw. einen Wert von 17 N/mm² recherchiert. Nun brauche ich allerdings nicht nur eine solche Reibpaarung, sondern auch ausgefallenere wie bspw. eine Stahl/Bronze oder Stahl/Messing Reibpaarung, die durch das enthaltene Kupfer gleichzeitig antibakteriell sind. Nun bin ich im Rahmen meiner Recherche auf eine Formel gestoßen, die mir verspricht diesen Wert zu berechnen:
Bremsmoment = (mittlere Belagflächenpressung * Gleitgeschwindigkeit * Reibungskoeffizient) * Anzahl der Beläge * wirksame Belagfläche * 1/Drehfrequenz

Um die "Richtigkeit" der Formel zu überprüfen habe ich eine beispielhafte Berechnung für die Stahl/Stahl Paarung durchgeführt, deren Ergebnis ich vermeidlich zu kennen scheine:

2946,78Nm = (mittlere Belagflächenpressung * 0,668 m/s * 0,12) * 2 * 900mm² *

Nach Umstellen der Formel erhalte ich für die Belagflächenpressung einen Wert der bei ca 1,42 N/mm² liegt, aber doch deutlich vom recherchierten Wert entfernt ist. Ich habe bereits überlegt, ob bei niedrigen Geschwindigkeiten, wie ich sie benötige, andere Faktoren eine Rolle spielen könnten, aber das macht eigentlich keinen Sinn, denn Drehfrequenz ist ja Drehfrequenz, egal wie groß der Wert ist.

Meine Frage nun: Gibt es eine Möglichkeit die Belagflächenpressung zu berechnen bzw. zu recherchieren? Ist die Formel überhaupt richtig? Und bin ich richtig an die Problematik herangegangen?

Ich bin dankbar für jede Form von Hilfe!

Mit freundlichem Gruß
Burii

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

Damit eine Rotation gebremst wird, muss das Bremsmoment M_b >= Drehmoment M_d oder die Bremskraft F_b >= der Tangentialkraft F_d sein.

p_zul hängt vom Material und Oberfläche ab, s. einschlägige Herstellerinformationen .

Bremsmoment und -kraft

a = Anzahl Bremsflächen A

Gleichgewichtsbedingungen

Leistung P bekannt

Summe der Momente = 0

Belagflächenpressung

Drehmoment M_d bekannt

Summe der Kräfte = 0

Belagflächenpressung

Hinweis: Berechnung M_d:

P bekannt und Drehzahl n (1/min) bekannt: