An evaluation of temperature influence on natural frequency of selected frictional elements of braking system

In this study the temperature influence on the natural frequency of car brake drums is presented. Brake drums were tested with the determination of natural frequencies at chosen temperatures up to 500°C with modal analysis. The drums were excited by an impulse provided by a modal hammer, and then the sound response was measured with microphones. The test method, type of modal analysis used and the test stand are presented. Important theoretical issues for the article such as the natural frequency parameter and the transfer function description are adduced and then the practical application in a brake drums survey was visualized. Based on the measurements, the influence of temperature on the natural frequency of tested brake drums are presented. An acoustic response FRF plot was illustrated for one of the chosen drums. Two methods were used during the brake heating: a temperature increase method and a temperature decrease method. The results are shown in tables and plots with the influence shown on a percentage scale.

W pracy opisano wpływ temperatury na częstotliwości drgań własnych samochodowych bębnów hamulcowych. Przebadano bębny hamulcowe, wyznaczając ich częstotliwości drgań własnych w wybranych temperaturach do 500°C z wykorzystaniem analizy modalnej. Bębny pobudzano impulsowo przy użyciu młotka modalnego, a następnie rejestrowano odpowiedź akustyczną mikrofonami w postaci dźwięku. Opisano sposób wykonania pomiarów, rodzaj zastosowanej analizy modalnej oraz stanowisko badań. Przytoczono istotne dla artykułu zagadnienia teoretyczne, takie jak: parametr częstotliwości drgań własnych, opis funkcji przejścia, obrazując następnie praktyczne ich zastosowanie przy badaniach bębnów. Na podstawie pomiarów przedstawiono wpływ temperatury na wyznaczone częstotliwości drgań własnych badanych bębnów hamulcowych. Dla jednego z wybranych bębnów przedstawiono wykres odpowiedzi akustycznej FRF. Zastosowano dwie metody podczas nagrzewania bębnów: metodę temperatury wzrostowej i metodę temperatury malejącej. Wyniki umieszczono w tabelach oraz na wykresach, podając wpływ temperatury w skali procentowej.