Bremsen und Bremssysteme

Stellen Sie sich vor, Sie fahren in Ihrem Auto, fahren mit einer Geschwindigkeit von 100 km / h und kommen in eine Kurve. Drücken Sie das Bremspedal, um die Kurve zu überwinden, und nichts passiert …

Solche Szenarien waren in letzter Zeit ziemlich oft in den Nachrichten, Bremsen funktionieren einfach nicht richtig. Wir haben die Horrorgeschichten gehört, die von diesen unglücklichen Personen erzählt wurden, die in diese Situation geraten sind, aber wir haben darüber nachgedacht Warum Könnten Ihre Bremsen ausgefallen sein?

Einfach ausgedrückt ist eine Bremse ein Gerät, dessen Zweck es ist, einen sich bewegenden Körper anzuhalten. Diese wichtige Aufgabe wird durch die Umwandlung von kinetischer Energie (Bewegungsenergie) in Wärmeenergie erfüllt. Dies kann durch eine von zwei Methoden erreicht werden, mechanisch oder elektrisch. Im heutigen Blog werden wir uns auf den mechanischen Aspekt konzentrieren.

Eine einfache mechanische Bremse ist in Abbildung 1 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird kinetische Energie in Wärmeenergie umgewandelt, wenn eine Kraft auf einen Hebel ausgeübt wird, wodurch ein Bremsschuh auf ein rotierendes Rad trifft. Der Bremsschuh hat an seiner Oberfläche ein Polster, das direkten Kontakt mit dem Rad hat, und wenn die beiden zusammenkommen, entsteht große Reibung. Es ist diese Reibung, die das sich bewegende Objekt letztendlich aufhält. Reibung wandelt kinetische Energie in Wärmeenergie um.

Abbildung 1 – Eine einfache mechanische Bremse

Reibung in ihrer einfachsten Form ist mechanischer Widerstand gegen Bewegung. Immer wenn zwei sich bewegende Materialien miteinander in Kontakt kommen, besteht eine gewisse Reibung. Das Ausmaß, in dem durch ihre Begegnung Reibung erzeugt wird, wird als “Reibungskoeffizient” bezeichnet.

Der Reibungskoeffizient variiert je nach Oberflächencharakter der Materialien, die in Kontakt kommen. Beispielsweise ist der Reibungskoeffizient der Ledersohle Ihres Schuhs auf glattem Eis sehr niedrig. Dies bedeutet, dass Sie beim Gehen viel ausrutschen, und das liegt daran, dass das Eis wenig Reibung hat, um einem Schuh mit weichen Sohlen standzuhalten. Aber nehmen Sie genau diesen Schuh und tragen Sie ihn auf die raue Oberfläche des Betons auf, und Sie werden schnell und effizient gehen. Die Reibungskoeffizienten zwischen verschiedenen Materialien wurden in Laboratorien ordnungsgemäß gemessen und sind für den einfachen Zugriff auf technische Nachschlagewerke tabellarisch aufgeführt.

Anhand unseres obigen einfachen Beispiels kann leicht geschlossen werden, dass ein hoher Reibungskoeffizient wünschenswert ist, wenn es um Bremsbacken geht, insbesondere um den in Abbildung 1 oben dargestellten. Je höher der Reibungskoeffizient ist, desto mehr möchten Sie das Radpolster greifen und desto weniger Kraft müssen Sie auf die Bremsbacke ausüben, um erfolgreich anzuhalten.

Das ist mechanisches Bremsen auf den Punkt gebracht. Das nächste Mal werden wir uns auf ein elektrisches Bremssystem konzentrieren, das als “dynamische Bremse” bekannt ist.

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