Implementação de metodologias experimentais para estudar o comportamento de travões de bicicleta

Abstract

This thesis is focused on the performance and durability of the caliper braking system that equips road cycling competition bikes, specifically on the contact stage. Test results regarding this materials are not published, therefore theory was based on friction fundamental books and experimentation was adapted from aluminum rims testing. A pin-on-disc automated test was setup measuring friction force and wear volume. The results for friction, wear and surface morphology observation allowed to reach conclusions about wear mechanisms involved. The domain of validity of Archard´s uniform law was identified and it was possible to characterize wearing-in phenomenon.

Esta dissertação centra-se no estudo do desempenho e durabilidade do sistema de travagem das rodas em material compósito usadas em competição de ciclismo de estrada, especificamente no contacto do calço com o aro. Pretende-se principalmente conhecer a influência das condições de uso sobre a travagem. Procedeu-se assim a um estudo paramétrico variando numa série de ensaios a velocidade de escorregamento e noutra série de ensaios a força normal. Estudou-se também a influência do contacto molhado em situação de chuva. Não há publicações sobre a experimentação destes materiais, pelo que se baseou a teoria em livros sobre fundamentos de atrito e adotou-se um método de ensaio semelhante àquele usado para testes de aros de alumínio. Configurou-se um ensaio pino-disco automatizado em laboratório com medição da força de atrito e volume de desgaste. Os resultados de atrito, desgaste e observação da morfologia das superfícies de desgaste no calço permitiram tirar conclusões acerca dos mecanismo de desgaste verificados nas condições de ensaio. Identificou-se o domínio de aplicação da lei de desgaste uniforme de Archard e caraterizou-se o fenómeno de wearing-in. Este trabalho contou com uma saudável parceria entre a empresa SRAMPORT® e o departamento de Engª Mecânica da Universidade de Coimbra.