طرح توجیهی تولید لنت ترمز خودرو

گزارش حاضر مطالعات امکان سنجی مقدماتی طرح توليد لنت ترمز خودرو است. اين مطالعات در قالب متدولوژی مطالعات امکان سنجی تهيه گرديده است و مطابق متدولوژی فوق , ابتدا محصول مورد مطالعه به طور دقيق معرفی شده و سپس بررسی های لازم روی بازار آن صورت خواهد گرفت.

و در ادامه مطالعات فنی در خصوص چگونگی توليد و امکانات سخت افزاری و نرم افزاری موردنياز نيز شناسایی شده و در ﻧﻬايت ظرفيت های اقتصادی و حجم سرمايه گذاری موردنياز برای اجرای طرح برآورد و ارائه خواهد شد.

تا با استفاده از آن سرمايه گذاران و علاقه مندان محترم بتوانند کليه اطلاعات موردنياز را کسب و در جهت انجام سرمايه گذاری اقتصادی با ديد باز و مسير شفاف اقدام نمايند. اميد است اين مطالعات کمکی هرچند کوچک در راستای توسعه صنعتی کشورمان باشد.

تعريف ترمز
ترمز وظيفه دارد با توليد نيروی اصطکاکی مناسب انرژی جنبشی چرخ متحرکی را که تحت تاثير نيروی موتور می باشد را گرفته و به انرژی حرارتی تبديل کند و سپس انرژی حرارتی را در فضا پخش نمايد که اين عمل تومبيل از حالت حرکت به حالت سکون و يا از سرعت آن کاسته می شود.

در ترمز های اوليه که برای اتومبيل ايجاد گرديده بود و با اصطکاک بين چرخ و لقمه لاستيکی ترمز که اهرم دستی بوسيله راننده کشيده و با اصطکاک موجود باعث متوقف شدن اتومبيل می شود.

مجموعه قطعات سيستم ترمز

1. پدال ترمز
2. سيلندر اصلی که شامل ميله فشاری و تشتکی های عقب و جلو و فنر برگردان پيستون و سوپاپ کنترل فشار و مجاری روی سيلندر می باشد.
3. لوله های فشار قوی انتقال روغن
4. سوپاپ های کنترل هيدروليکی
5. سيلندر ترمز چرخها شامل پيستون و تشتکی و فنر و پيچ هوا گيری
6. لنت ها
7. کاسه چرخ در ترمزهای کاسه ای
8. ديسک در ترمزهای ديسکی
9. بوستر يا افزاينده قدرت
10. ترمز دستی

طرز کار ساده و مقدماتی ترمز
زمانی که راننده به وسيله پای خود روی پدال ترمز فشار مياورد و اين فشار باعث جلو رفتن پيستون پمپ اصلی ترمز شده و پيستون روغن ترمز موجود در سيلندر ترمز که جلوی پيستون قرار دارد را تحت فشار قرار داده و هم زمان با حرکت خود در داخل سيلندر انرا با فشار زياد از طريق لوله های فولادی رابط که در مقابل فشارهای جانبی بسيار مقاوم می باشد.

به سمت سيلندر چرخها رانده و به اين وسيله باعث جابجایی پيستون های داخل سيلندر چرخ شده و پيستوﻧﻬا فشار خود را به کفشکهای ترمز منتقل کرده و کفشکها را به کاسه چرخ ميچسباند واضح است که اين عمل باعث به وجود امدن اصطکاک بين کاسه و کفشکها شده و آﻧﻬا را از حرکت باز و يا حرکت آن را کند می کند.

ترمز های کاسه ای
در ترمز های کاسه ای کاسه ترمز به چرخ متصل است و همراه آن گردش می کند دو عدد کفشک آهنی هلالی شکل که لنتهای ترمز روی آﻧﻬا کوبيده شده است روی طبق ثابت محور نصب شده اند. در حالت عادی که خودرو نياز به ترمز کردن ندارد.کفشک ها به طوری تنظيم می شوند که فاصله کمی بين کاسه ترمز و لنتهای روی کفشک وجود داشته باشد.

وقتی راننده پدال ترمز را می فشارد فشار روغن در سيلندر اصلی افزايش يافته به سيلندر چرخ ها هدايت می شود پيستون های داخل سيلندر چرخ در اثر فشار روغن از يکديگر دور شده کفشک های ترمز را به طرف کاسه ترمز حرکت می دهند در اثر نيروی وارد از هر کاسه ترمز نيروی اصطکاک بين کاسه ترمز و لنت ايجاد می شود.

و نتيجه آن ايجاد شتاب منفی در چرخ و متوقف کردن ان است علاوه بر نيروی هيدروليکی موثر بر کفشک های ترمز نيروی ديگری هم در ترمز های کفشکی توليد می شود که عمل خودکار (servo-action) لنتهای کفشکی است.

عمل خودکار در اثر چرخش کاسه و ثابت بودن لنت در هنگام ترمز کردن در کاسه ترمز بوجود می آيد کفشک ترمز در يک نقطه از طبق ثابت و در نقطه ای ديگر به وسيله پيستون سيلندر چرخ به سمت کاسه ی ترمز فشرده می شود به انتهای قسمتی از کفشک ترمز که در روی طبق ثابت است پاشنه و به قسمتی که به وسيله پيستون سيلندر چرخ حرکت می کند پنجه گويند.

هرگاه جهت چرخش کاسه ی ترمز از طرف پنجه به طرف پاشنه کفشک باشد ان را کفشک محرک و هرگاه جهت چرخش کاسه از طرف پاشنه به طرف پنجه باشد کفشک را متحرک گويند پاشنه کفشک محرک در هنگام ترمز کردن مايل است قسمت پايين را در کاسه ترمز فرو برده نيروی بسيار زيادی در نزديکی پاشنه لنترمز ايجاد می شود.

اين نيروی فرو رونده درکاسه ی ترمز نيروی اصطکاک نسبتا زيادی را در بين لنتو کاسه توليد می کند و باعث شتاب منفی زيادی درچرخ می گردد در کفشک متحرک جهت نيرو از طرف پاشنه به طرف پنجه بوده و باعث عقب راندن آن از کاسه می شود.

انواع کفشک بندی ترمز های کاسه ای

الف- کفشک بندی سيمپلکس :
چندين نوع کفشک بندی سيمپلکس وجود دارد که بر حسب نوع شناور يا ثابت بودن و نوع تکيه گاه پاشنه کفشک چرخشی يا لغزشی دسته بندی می شود در کفشک های سيمپلکس ضريب مخصوص افزايش نيروی اصطکاک کفشک ها در حدود ٢ است که قسمت بيشتر ضريب اصطکاک ايجادی در کفشک محرک و قسمت اندک ان در کفشک متحرک ايجاد می شود.

بنابراين اختلاف نيروی بين دو کفشک خيلی زياد است بيشترين خوردگی لنت ترمز در کفشک محرک است و مقدار کمی از قسمت متحرک ساييده می شود به اين دليل گاهی قسمت متحرک را نازک تر می کوبند.

گاهی سيستم محرک لنتهای کفشک از نوع گوهای است و بعضی اوقات محرک بادامکی از محاسن سيستم بادامکی ساييدگی يکسان لنتها در کفشک محرک متحرک است زيرا بادامک محرک کفشک ها در محل ثابتی در روی طبق مستقر شده است .

از معايب آن می توان قدرت زياد برای راه اندازی و استحکام زياد قطعات را نام برد زيرا نيروهای نامساوی بر بادامک وارد می شود.

ب- کفشک بندی دوپلکس :
در اين نوع کفشک بندی دو پيستون به کار رفته است که نتيجه آن محرک کردن هر دو کفشک جلو و عقب اس حسن ترمز دوپلکس توزيع يکسان نيرو در بين لنتها محرک و متحرک است ساييدگی هر دو لنت ترمز برابر و ضريب افزايش نيرو در آن c=3 می باشد .

ج- کفشک بندی سرو :
از اين کفشک بندی در محور عقب کاميون های تجاری سبک استفاده می شود اساسی ترين مزيت کفشک بندی سرو ان است که نيروی تکيه گاهی (پاشنه ای) کفشک محرک به کفشک متحرک وارد می شود و در نتيجه ضريب افزايش نيرو در آن به c=5 می رسد به این دلیل در اغلب کامیون های بیش از 5.7 تن استفاده می شود ترمز های کاسه ای در چرخهای عقب اغلب اتومبيل ها کاربرد دارد.

ترمزهای ديسکی

روش کار ترمز ديسکی
در اين سيستم با نيروی هيدروليکی لقمه های ترمز به ديسک که همراه توپی چرخ می چرخد فشرده می شود .ديسک روی توپی چرخ و توپی چرخ هم توسط دوعدد بلبرينگ روی سگدست واقع شده وهمراه ان می چرخد و روی قسمتی از ديسک که به وسيله پايه ترمز ديسکی محصور گرديده است.

لقمه ترمز و پيستون ها قرار داشته و در اثر فشار روغن ترمز پيستون ها به طرف هم حرکت نموده و در مسيرخود لنت ترمزها را به ديسک متحرک می فشارد در سيستم ترمز ديسکی حالت سرو يا قلاب شوندگی بين لنتو ديسک به وجود نمی آيد.

لذا برای حصول نيروی ترمزی نيرومنداحتياج به اعمال فشار هيدروليکی بيشتري می باشد بنابراين در سيستم ترمزهای ديسکی ناگزير به استفاده از دستگاه تقويت کننده هيدروليکی بوستر می باشد. ترمزهای ديسکی در بيشتر اتومبيلها در چرخ های جلو و در چرخ های عقب به خاطر استفاده بهتر و راحتتر برای ترمز دستی از نوع کاسه ای استفاده می شود.

ولی در اتومبيلهای پردور امروزی برای هر چهار چرخ از نوع ديسکی استفاده می شود بر عکس نمونه کاسه ای که در اﻧﻬا مدار ترمز بايد دارای فشار اوليه در حدود 1.2 تا 5 اتمسفر اضافی باشد در ترمزهای ديسکی با رها شدن پدال بايد فشار مدار به صفر برسد. بنابراين سيلندر اصلی ترمزهای ديسکی بايد دارای سوپاپ اصلی مخصوص باشد.

و در بعضی مواقع ممکن است مدار نوع ديسکی اصولا فاقد سوپاپ باشد بازی بين لنت ترمز و ديسک در اينگونه ترمزها بسيار کم حداکثر ٢ميليمتر است و ريگلاژ ترمزهای ديسکی خودکار بوده و اين عمل به وسيله نوسان خود ديسک هميشه فاصله لازم بين لنتو ديسک در حد ثابتی نگه داشته می شود.

در ترمز های ديسکی برگشت پيستون های که لقمه را به دو طرف ديسک فشار می دهد يک فاصله خيلی جزیی است و تنها به وسيله تغيير شکل مختصر کاسه نمد در داخل سيلندر خود به خود به وجود می ايد.

به طوری که در زمان ترمز گرفتن کاسه نمد به طرف بيرون سيلندر خم می شود همينکه ترمز ازاد می شود کاسه نمد تمايل دارد به صورت اصلی خود درايد در نتيجه پيستون را کمی در داخل سيلندر تو برده و لقمه ها با ديسک ترمز تماس چندانی ندارد.

مزايا ترمزهای ديسکی در مقايسه با ترمز های کاسه ای

١- دارا بودن مقاومت بهتر نسبت به ترمزهای کاسه ای در مقابل سستی ترمز به علت عدم وجود سستی مکانيکی و قسمتی هم به جهت استعمال مواد اصطکاکی پيشرفته و تکامل يافته.
٢- دارا بودن ثبات بيشتر به علت فقدان خود سروويی و توزيع فشار به طور متحد الشکل به لقمه ترمزها در هنگام اعمال ترمز در سرعت زياد کمتر متحمل صدمه ناشی از سائيدگی می شوند
٣- کاهش تمايل ديسک به ايجاد لکه يا ترک ناشی از حرارت زياد
٤- هنگاميکه درجه حرارت ديسک بالا می رود ديسک به طرف لقمه ترمز انبساط پيدا می کند و علاوه بر انکه خود اتلافی در حرکت پدال به وجود نمی اورد طرح تنطيم خودکار را نيز ساده تر ميکند
٥- وجود حرکت خطی بيشترين شتاب و حرکت پدال در هنگام ترمز
٦- تعويض لنت ترمز به فوريت انجام می گيرد و سهولت نگاهداری عموم آن
٧- کاهش صدای کم تر نسبت به ترمز کاسه ای

معايب ترمزهای ديسکی در مقايسه با ترمز های کاسه ای

1. به علت خود سرو نبودن احتياج به يک سروی فرعی خارجی وجود دارد
2. به هنگام ايستادگی در برابر حرارت بالا سائيدگی لقمه ترمز ها رو به افزايش می گذارد
3. در درجه حرارت زياد تبخير مايع هيدروليکی افزايش می يابد و کاسه نمدها خراب می شوند
4. گرانتر بودن ترمز ديسکی از ترمز کاسه ای
5. حساس بودن ترمز در مقابل گرد و غبار و رطوبت

لنت ترمز

محصولی است که در اکثر خودروهای سبک و سنگين و در بعضی از ماشين آلات صنعتی به عنوان نيروی مقاومتی در برابر حرکت از خود عکس العمل نشان می دهد و باعث توقف وسيله و کاهش تحرک آن می شود. لنت ترمزها را می توان از نظر مواد بکار رفته به دو گروه تقسيم کرد.

نوع اول، لنتهای آزبستی است که از اجزایی همانند آزبست، آلياژی از فلزات، چسب، پرچ و تلئون تشکيل شده است. نوع ديگر غير آزبستی که دراين نوع بجای آزبست از مواد اصطحکاک زای ديگر استفاده می شود. علاوه بر تقسيم بندی فوق لنتها از نظر جنس دارای انواع مختلفی همانند فلزی، فلزی سينتر شده، سراميکی، کربنی و مغناطيسی هستند.

الف- گروه بندی لنت ها از نظر سختی :

1. قابل انعطاف
2. غير قابل انعطاف

ب- گروه بندی لنت های ترمز از نظر کاربرد :

• گروه شماره ١- وسائط نقليه سبک: لنت های ديسکی و هلالی جهت موتورسيکلت و اتومبيل های سبک تا دو تن.
• گروه شماره ٢- وسائط نقليه نيمه سنگين: لنت های ديسکی و هلالی جهت وسائط نقليه از 2 تا 5 تن همانند کاميونت، مينی بوس.
• گروه شماره ٣- وسائط نقليه سنگين: لنتهای هلالی جهت وسائط نقليه از 5 تا 10 تن همانند اتوبوس، کاميون.
• گروه شماره ٤- وسائط نقليه فوق سنگين: لنت های هلالی جهت وسائط نقليه از 10 تن به بالا همانند تريلر و کاميون های سنگين.

ج- ويژگی های لنت های ترمز:

1. خواص اصطحکاکی محصول طرح بايد در طول عمر موثر آن يکنواخت باشد.
2. لنتهای ساخته شده بايد فاقد عيوبی همانند ترک خوردگی، کنده شدگی، ناهمواری، بادکردگی، پوسته شدگی، غير يکنواختی و ساير عيوبی که در طول عمر و کيفيت عملکرد لنت ترمز تاثير گذارند.
3. لنت بايد طوری ساخته شود که حداقل يکسال پس از تاريخ ساخت از عهده آزمايشات استاندارد برآيد.
4. سطح خارجی کفشک فلزی بايد پوشيده از رنگ بوده و يا به روشی مناسب در مقابل زنگ محافظت شده باشد.
5. لنت ترمز پرچی بايد دارای مقاومت مکان يکی کافی بوده تا در هنگام سوراخ کردن و پرچ کردن آن روی کفشک ترک برندارد و نلغزد.
6. 6در نوع چسپی، چسپندگی لنت و کفشک بايد دارای استحکام  کافی باشند و روی کفشک ترک برندارد و نلغزد.

کد آیسیک محصول

 

نام محصول ﻧﻬایی اين طرح ” لنت ترمز خودرو ” است. طراحی و ساخت اين محصول فوق حفاظتی که نقش بسيار مهمی در عملکرد خودررو دارد بسيار ضروری است.پروژه حاضر به منظور احداث واحد توليدی براساس تکنولوژی جديد و بروز دنيا تعريف شده است. مطابق با طبقه بندی وزارت صنايع و معادن اين محصول دارای کد آيسيک (نسخه 3) ٣٤٣٠١٤١٨ می باشد.

موارد مصرف و کاربرد

همانطوريکه در قسمت معرفی محصول نيز ذکر گرديد، لنت ترمز به عنوان يکی از قطعات فوق حفاظتی خودرو محسوب می گردند که در ساخت و همچنين به عنوان قطعات مصرفی در دوره بهره برداری از آن مورد استفاده قرار می گيرد. لنت ترمز قطعه تند مصرف است که دوره های نسبتا کوتاه درروی خودروهای تعويض می گردند.

کالاهای جايگزين

با توجه به عملکرد اين وسيله در خودرو و توجه به اين نکته که لنت ترمز قطعه ای است از مجموعه قطعات که حضور آن در روی کليه خودروها امری اجتناب ناپذير است. اين قطعه هيچگونه جايگزينی ندارد و از طرفی امکان حذف آن از روی خودرو وجود ندارد.

اهميت استراتژيکی کالا

صنعت خودرو حدود چهاردرصد و صنعت قطعه سازی دو و نيم درصد از توليد ناخالص داخلی (GNP) کشور را تشکيل می دهند و در اين ميان قطعات تند مصرف خودرو که محصول مورد مطالعه نيز در آن خانواده قرار دارد، به لحاظ تکنولوژيکی از اهميت بالایی در قطعه سازی برخوردار است.

هرچند قطعات خودرو در رديف کالاهای اساسی و استراتژيک قرار ندارند ولی اين قطعات در رديف کالاهای مهم و حساس کشور قراردارند. محصول مود مطالعه نيز جزء مجموعه قطعات خودرو محسوب می شود.از اينرو اهميت استراتژيک آن نيز در رديف صنايع و بازار خودرو طبقه بندی می گردد.

شرايط صادرات

محصول فوق با توجه به اينكه يک کالای مصرفی است از اينرو بازار جهانی آن تابع فضای حاکم بر بازار اين صنعت می باشد و ورود به بازار رقابت اين محصول مستلزم برخورداری از توانايی ها و شايستگی هايی است که در ذيل به آن اشاره ميشود:

1. برخورداری از مزيت رقابتی به لحاظ قيمت
2. برخورداری سازنده از برند معتبر
3. برخورداری از مزيت رقابتی به لحاظ کيفيت
4. مقررات دولتی:با مراجعه کتاب مقررات واردات و صادرات بازرگانی اين کالا در گروه کالا های مجاز بوده و هيچ محدوديتی برای صادرات آن وجود ندارد.

تکنولوژی و روش های توليد

با توجه به اين كه عمده کشورهای دارنده اين تكنولوژی از قبيل آمريکا , برزيل ,آلمان ,ژاپن , چين ,فرانسه , اسپانيا , انگليس و کره جنوبی از سطح تكنولوژی بالايی برخوردارند. سطح تكنولوژی واحدهای فعال موجود در داخل کشور نيز بدليل بهره گيری از ماشين آلات اين کشورها از همان سطح مدرن برخوردار و روش توليد آﻧﻬا تفاوت چندانی با روش توليد ديگر کشورها ندارد.

فرايند تولید شامل سه مرحله می باشد :

1. ساخت پايه فلزی
2. ساخت قسمت غيرفلزی
3. اتصال دو قسمت.

ورق های آهن با ابعاد 600*100 و 300*100 و 150*100 سانتی متر و به تعداد مورد نياز در فرآيند توسط قيچی و برش آهن برش خورده تبديل به نوار به عرض مورد نظر می شود. جهت فرم دهی اوليه اين نوارها و با توجه به ضخامت ورق آهن 5-4 سانتیمتر از يک پرس ٢٠٠ تن استفاده می شود.

در مرحله بعد با فرم دهی ثانو يه از يک پرس ١١٠ تن ضربه ای استفاده می شود و ﻧﻬايتا جهت ها توسط پيستوله رنگ زنی شده و پس از خشک شدن به قسمت بسته بندی می روند.

تميز نمودن قطعات فرم گرفته از چربی ها و ساير آلودگی های موجود بر روی ورق های آهن در مرحله چربی گيری اوليه و چربی گيری ثانويه توسط ماشين سندبلاست انجام می گيرد. بعد از چربی گيری ثانو يه قطعه فلزی آماده نصب بر روی قسمت غيرفلزی می باشد.

ساخت قسمت غير فلزی :

مواد پودری موردنياز توسط باسکول توزين می شوند جهت اختلاط کامل مواد با درصدهای انتخاب شده مختلف بايد از يک دستگاه ميکسر استفاده نمود. بعد از تکميل عمل اختلاط مواد را جهت فرم دهی اوليه درون قالب های پرس هيدروليکی ريزند. اين پرس می تواند دارای قدرتی بين 300-15 تن با شد. مواد درون قالب متراکم شده و به شکل موردنظر در می آيند.

اتصال دو قسمت بر روی يکديگر :

جهت انجام اين کار از يک پرس گرم ١٥٠ تن استفاده می شود .بدين ترتيب که قطعه فلزی چسب کاری و آماده شده در بخش ١ را درون قالب گذاشته و مواد فرم گرفته بخش ٢ را روی آن می گذار ند و سپس با استفاده از پرس گرم فوق عمليات فرم دهی ﻧﻬايی با اتصال دو قطعه به يکديگر انجام می شود.

عمليات تکميلی بعدی شامل پرداخت سطح غيرفلزی لنت توسط Grinder و سپس پخت قطعه کامل شده در حرارت ٣٠٠ درجه سانتيگراد در کوره است. تا بدين ترتيب استحکام لازم در حرارت های بالای ناشی از اصطکاک به لنت داده شود.

تجهيزات و ماشين آلات

ردیف	شرح ماشین آلات	تعداد
1	قیچی ورقبر با توان برق ١٥٠ کيلو وات	1
2	پرس 200 تن ضربه ای , 35 ضربه در دقیقه	1
3	پرس 100 تن ضربه ای , 50 ضربه در دقیقه	1
4	دستگاه چربي گير	1
5	دستگاه سندبلاست	1
6	ميکسر (rpm)20 و توان 7.5 کیلووات	1
7	پرس هدروليک 250 تن و توان 100 کیلووات	2
8	پرس گرم ظرفيت 15 تن و 60 عدد در 10 دقیقه	2
9	گرايندر توان ٢ کيلو وات و ظرفیت 8 قطعه در 8 دقیقه	4
10	کوره حرارت ٣٠٠ در جه سانتيگراد و توان 18 کیلووات	1
11	پيستوله همراه با تجهيزات مربوطه	1

مواد اوليه عمده مورد نياز

ردیف	شرح ماده اوليه	واحد
1	الياف آهن	کيلوگرم
2	رزين فنوليک	کيلوگرم
3	الياف سلولزی	کيلوگرم
4	گرافيت	کيلوگرم
5	باريت	کيلوگرم
6	کربنات کلسيم	کيلوگرم
7	اکسيد آهن قرمز	کيلوگرم
8	پودربرنج	کيلوگرم
9	پودر پلاستيک	کيلوگرم
10	چسب	کيلوگرم
11	کفشک آهنی	کيلوگرم
12	کارتن بسته بندی	عدد