Engineering
Hamulec bębnowy i samowzmocnienie
Hamuj koło z 72 km/h i odczytaj siły normalne dwóch szczęk: szczęka współbieżna jest dociskana przez samo tarcie i niesie większą część momentu; bez tarcia wzmocnienie znika, a gdy μ osiąga c/b, szczęka sama się zakleszcza. Puść bęben wstecz na hamulcu z dwiema szczękami współbieżnymi i strać większość momentu; potem trzymaj zjazd minutami i patrz, jak bęben się grzeje, okładzina słabnie, a samochód przyspiesza.
Co się dzieje
Dwie szczęki na przegubach u dołu tarczy hamulcowej są dociskane do bębna jednym cylinderkiem. Równowaga momentów szczęki względem przegubu, F·a ± μ·N·b = N·c, daje szczęce współbieżnej N = F·a/(c − μ·b), a przeciwbieżnej N = F·a/(c + μ·b): tarcie samo dociska szczękę współbieżną — samowzmocnienie — i zakleszcza ją, gdy μ·b osiąga c. Hamulec simpleks zachowuje moment w obu kierunkach; dupleks ma dwie szczęki współbieżne do przodu i dwie przeciwbieżne do tyłu. Bęben zatrzymuje udział 300 kg samochodu przez koło 0,3 m albo trzyma go na zjeździe: tarcie grzeje bęben 8 kg, konwekcja go chłodzi, a powyżej 150 °C okładzina liniowo traci do połowy tarcia, więc długi zjazd przechodzi w rozpędzanie.
Co wypróbować
Odczytaj siły normalne szczęki współbieżnej i przeciwbieżnej przy tej samej sile cylinderka, potem ustaw tarcie na zero i powyżej c/b. Wypróbuj dupleks wstecz i potrzymaj zjazd trzy minuty.
Model i jego ograniczenia
Statyka krótkich szczęk ze stałymi ramionami, tarcie niezależne od prędkości poza osłabieniem cieplnym, skupiona temperatura bębna, bez poślizgu opony. To nie karta hamulca.
Równania modułu
Równania N_lead = F·a/(c − μ·b), N_trail = F·a/(c + μ·b) T = μ·(N_lead + N_trail)·R, μ_lock = c/b J·dω/dt = T_g − T, s = v_0²/(2a) m_d·c_p·dΘ/dt = T·ω − h·(Θ − Θ_0)
