STUDIO TEORICO E SPERIMENTALE DEL FENOMENO DEL “BRAKE SQUEAL” NEI FRENI A DISCO

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In questo lavoro è stata progettata una attrezzatura che permette di studiare il comportamento vibratorio di un disco freno automobilistico, durante un’azione di frenatura. In letteratura è trattato il fenomeno dello ‘squeal’ (una particolare rumorosità del freno paragonabile ad un fischio) e si giunge alla conclusione che è causato da particolari vibrazioni instabili dei componenti del freno generati dal contatto tra disco e pastiglia. L’attrezzatura progettata consiste in una modifica da eseguire su una macchina precedentemente realizzata per lo studio di fenomeni vibratori durante il processo di affilatura di una lama a disco. Di questa macchina viene utilizzato anche tutto l’apparato sensoristico essendo compatibile con le caratteristiche richieste. Il processo di frenatura viene realizzato mandando a contatto con il disco due corpi assimilabili, per forma e dimensioni a due reali pastiglie freno. Ogni pastiglia preme contro il disco con una forza generata da una molla dal precarico regolabile. Il dimensionamento dei componenti è stato supportato da analisi dinamiche eseguite su un modello FEM dei componenti. Il supporto delle pastiglie è stato progettato in modo da avere rigidezza regolabile. E’ stato inoltre studiato un modello matematico che simula le forze di contatto tra i corpi in maniera lineare e che consente di prevedere il comportamento vibratorio di tutta l’attrezzatura evidenziando eventuali fenomeni di instabilità. La validazione dei risultati numerici e dei relativi modelli, tramite prove sperimentali compiute con l’attrezzatura progettata, fornirà le basi per lo sviluppo dei modelli teorici per lo studio dei fenomeni vibratori nei freni.