Investigation of the Effects of Using Nitrile Rubber in Composite Brake Pad Compositions Against the Wear Problem Occurring in Brake Discs of Train Sets


ÜNAL A., DEMİRDALMIŞ O.

Demiryolu Mühendisliği, no.21, pp.61-71, 2025 (TRDizin) identifier

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: Issue: 21
  • Publication Date: 2025
  • Doi Number: 10.47072/demiryolu.1536926
  • Journal Name: Demiryolu Mühendisliği
  • Journal Indexes: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Page Numbers: pp.61-71
  • Yıldız Technical University Affiliated: No

Abstract

Brake pads and brake discs are consumables that have a limited lifespan and need to be replaced continuously. For this reason, it is desirable that the friction pairs used in the brake systems of train sets work in harmony with each other and wear less, thus extending their service life. In this study, nitrile rubber was added to a brake pad composition that caused cracking in brake discs during dynamometer tests. The pads were then subjected to a series of physical and mechanical tests to determine the characteristics of the pads with and without nitrile rubber. The experimental results obtained showed that the hardness of the pad decreased with the addition of rubber to the pad composition and thus the bedding period of the pads to the brake disc is shortened and amount of wear on the discs decreased. The mechanical test results showed that the friction coefficients of the rubber-containing brake pads became more stable and increased the safety of driving.
Fren balataları ve fren diskleri belirli bir ömrü olan ve sürekli değiştirilmesi gereken sarf malzemelerdir. Bu nedenle tren setlerinin fren sistemlerinde kullanılan sürtünme çiftlerinin birbirleriyle uyumlu çalışmasının yanı sıra az aşınmaları ve böylece servis ömürlerinin uzaması arzu edilmektedir. Bu çalışmada dinamometre testleri sırasında fren disklerinde çatlamaya neden olan bir fren balatası kompozisyonuna nitril kauçuk ilavesi yapılmıştır. Daha sonra nitril kauçuk içeren ve içermeyen balataların karakteristiğinin belirlenmesi için balatalar fiziksel ve mekanik olarak bir dizi teste tabi tutulmuştur. Elde edilen deneysel sonuçlar balata kompozisyonuna kauçuk ilavesiyle birlikte balatada sertlik oranının düştüğünü, böylece balatanın fren diskine ilk alışma sürecinin kısaldığı ve disklerde meydana gelen aşınma miktarının azaldığını göstermiştir. Mekanik test sonuçları ise kauçuk içeren fren balatalarının sürtünme katsayılarının daha stabil hale gelerek seyir güvenliğini artırdığını göstermiştir.