Creación de un medio de pruebas para el análisis del ruido generado por un freno y valoración del impacto de la humedad en este fenómeno

Abstract

Los sistemas de frenado de hoy en día generan ruido debido a las vibraciones inducidas por el frotamiento del disco de freno con la pastilla de freno. Normalmente, estas vibraciones se clasifican en función de su frecuencia. Este trabajo se centra en el estudio de las frecuencias entre 1 kHz y 10kHz.

Para analizar la aparición de este fenómeno se parte del banco de ensayos de M. Duboc y se llevan a cabo algunas modificaciones para poder analizar el papel que juega el tercer cuerpo que se encuentra entre el disco de freno y el patín. Además, se analiza el impacto que tiene la humedad en el comportamiento del tercer cuerpo.

En los experimentos realizados con el tercer cuerpo se puede apreciar un pequeño flujo de partículas en el patín debido a la evolución de la compactación del tercer cuerpo a lo largo del experimento y a que la zona de carga varía. Este flujo de partículas da lugar a inestabilidades en el tercer cuerpo. En función del tamaño y la localización de las zonas de carga los sensores de sonido captan el chirrido a distintas frecuencias.

Tras el análisis de la humedad, obtenemos unos resultados que nos muestran que una tasa de humedad baja implica una buena circulación de las partículas y una tasa de humedad alta implica una mayor reorganización de las partículas, es decir, un peor flujo de partículas.

En conclusión, gracias a este proyecto se puede estudiar y analizar de una forma visual el comportamiento del tercer cuerpo en vivo y quedan sentadas las bases acerca de cómo actuar con el tercer cuerpo en función de distintos niveles de humedad.

Nowadays braking systems generate sound because of the vibrations induced by the friction of the braking disc and the brake pad. Normally, these vibrations are classified due to their frequency. This project is focused on frequencies in between 1 kHz and 10 kHz.

In order to analyze the appearance of this phenomenon, M. Duboc's test bed is used and some modifications are carried out in order to analyze the impact of the third body that lies between the brake disc and the pad. In addition, the impact of moisture on the behavior of the third body is analyzed.

In the experiments carried out with the third body, a small flow of particles can be seen on the pad due to the evolution of the compaction of the third body throughout the experiment and to the variation of the loading zone. This flow of particles gives rise to instabilities in the third body. Depending on the size and location of the loading areas, the sound sensors pick up the squeal at different frequencies.

After analyzing the impact of humidity on the third body, we obtain results that show that a low humidity rate implies a good circulation of particles and a high humidity rate implies more particle reorganization, that is, a worse flow of particles.

In conclusion, because of this project it is possible to study and analyze in a visual way the behavior of the third body and lay the foundations on how to act with the third body depending on different levels of humidity.