Dither Effect Of Drum Brake Squeal

• Main Author: Teoh , Choe Yung
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2015
• Subjects: TJ1-1570 Mechanical engineering and machinery
• Online Access: http://eprints.usm.my/30092/1/Dither_effect_of_drum_brake_squeal.pdf; http://eprints.usm.my/30092/
• Institution: Universiti Sains Malaysia

Bunyi kiut brek kenderaan merupakan pencemaran bunyi jalanraya yang disebabkan oleh getaran yang teraruh daripada geseran. Paras tekanan bunyi dari bunyi kiut adalah lebih tinggi daripada 70 dB dan ia boleh menyebabkan kerosakan pendengaran jikalau pendedahan jangka panjang. Tesis ini menghuraikan penggunaan daya berfrequensi tinggi, biasanya dirujuk sebagai sistem gentaran untuk mengurangkan bunyi kiut brek gelendong. Penggerak piezoseramik digunakan sebagai punca gentaran. Penggunakan sistem gentaran ini telah berjaya mengurangkan paras tekanan bunyi kiut brek gengendang dari 85 dB ke tahap bunyi latar belakang sebanyak 38 dB. Model matematik dengan dua darjah kebebasan telah dibina untuk menyiasat ciri-ciri bunyi kiut brek gelendong dan keberkesanan sistem gentaran pada keadaan yang berlainan. Parameter model matematik ini ditakrif berdasarkan nilai yang diperolehi dari analisis kebolehgerakan yang diukur pada arah normal dan tangen. Model ini kemudiannya disahkan dengan keputusan eksperimen semasa kiut. Keberkesanan sistem gentaran dalam pengurangan bunyi kiut brek gelendong dikaji pada empat frekuensi gentaran yang berlainan pada arah tangen dan juga arah normal. Berdasarkan keputusan berangka, sistem pengentaran adalah lebih berkesan semasa gentaran dikenakan pada arah tangen dan juga semasa frekuensi gentaran yang lebih rendah digunakan. Selain itu, sistem kawalan ini memerlukan daya gentaran yang lebih rendah pada kelajuan yang rendah bagi mengurangkan bunyi kiut. Keputusan ramalan berdasarkan model ini menunjukkan sekaitan yang tinggi dengan keputusan esperimen. Sistem gentaran juga menghasilkan jalur sisi di kiri dan kanan frekuensi kiut pada sebelum bunyi kiut dipadamkan sepenuhnya. Vehicle brake squeal is a typical traffic noise pollution which is caused by friction induced vibration. The sound pressure level of the brake squeal is higher than 70 dB and it can cause hearing damage if long-term exposure. This thesis describes the use of high-frequency excitation force for suppressing drum brake squeal, commonly referred to as dither control. A piezoceramic actuator is used to generate the dither force. The application of dither has successfully quenched the drum brake squeal from 85 dB to background noise level of 38 dB. A bi-axial two DOF mathematical model is developed to investigate the characteristic of drum brake squeal and the effect of dither on drum brake squeal at various operating parameters. The model parameters are defined based on the mobility measurement in both normal and tangential directions. This model is then validated with the measured results during squeal. The effectiveness of dither is investigated in four excitation frequencies in both tangential and radial directions. The numerical results show that dither control is more efficient in tangential direction and during low dither excitation frequency. Besides, at low sliding speed, lower dither force is needed to suppress the brake squeal. The predicted results based on the developed model shows high correlation with the measured results. The existences of dither excite the sidebands of the squeal peak with equal frequency spacing at both sides before complete suppression of the brake squeal.