Особливості оцінки інтенсивності теплообміну в самовентильованих дисково-колодкових гальмах транспортних засобів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154712Ключові слова:
дисково-колодкове гальмо, самовентильований гальмовий диск, пояс тертя, пара тертя, поверхні теплообмінуАнотація
Виконано аналіз енергонавантаженості самовентильованого дисково-колодкового гальма вантажного транспортного засобу, яка суттєво впливає на експлуатаційні параметри його пар тертя. Поверхневі температури пар тертя гальма перевищують допустиму для матеріалу полімерної накладки. Внаслідок цього відбувається вигоряння його сполучних компонентів, зниження динамічного коефіцієнта тертя і гальмівного моменту. Це негативно впливає на ефективність гальмування транспортних засобів і безпеку руху.
Розглянуто інтенсивність відведення теплоти від поверхонь гальмівного диска з урахуванням розташування та якості механічної обробки. Встановлено, що інтенсивність перенесення теплоти від зовнішніх та внутрішніх матових і полірованих поверхонь самовентильованого диска гальма конвекцією у багато разів є нижчою за інтенсивність процесів дисипації теплоти в тілі правого та лівого напівдисків при теплопровідності. Пояснюється це тим, що темп нагрівання в десятки разів перевищує темп вимушеного повітряного охолодження.
Встановлено закономірності зміни теплопровідності стінки напівдиска, оберненою величиною до якої є термічний опір товщини напівдиска. Розглянуто конструкцію та процеси теплообміну в самовентильованому дисково-колодковому гальмі транспортного засобу. Досліджено інтенсивність теплопередачі самовентильованого диска гальма транспортного засобу в залежності від швидкості його руху з урахуванням коефіцієнтів тепловіддачі від зовнішніх та внутрішніх поверхонь диска. Встановлено вплив площ поверхонь диска на інтенсифікацію процесу теплопередачі по товщині диска.
Отримані результати досліджень дозволяють конструктору ще на стадії проектування самовентильованих гальмівних дисків цілеспрямовано варіювати їхніми конструктивними параметрами (максимальним радіусом диска, радіусами його пояса тертя, зведеною товщиною напівдисків і диска в цілому). За величиною енергонавантажености стає можливим спрогнозувати напружено-деформований стан його пояса тертя і знос фрикційних накладок
Посилання
- GOST R41.13-2007. (Pravila No. 13 EEK OON). Edinoobraznye predpisaniya, kasayushchiesya transportnyh sredstv kategoriy M, N i O v otnoshenii tormozheniya (2009). Moscow, 170.
- Dzhanahmedov, A. H. et. al. (2016). Proektnyy i proverochnyy raschet frikcionnyh uzlov barabanno- i diskovo-kolodochnyh tormozov transportnyh sredstv. Baku, 272.
- Hudz, H. S., Hlobchak, M. V., Klypko, O. R.; Hudz, H. S. (Ed.) (2017). Kompleksna otsinka teplonavantazhenosti dyskovykh halm avtobusiv na tryvalykh rezhymakh roboty. Lviv: Halytska Vydavnycha Spilka, 123.
- Krauser, R., Kohlgruber, K. (1976). Temperaturberechnung in Scheibenbremsen. Automobile Industrie, 4, 37–48.
- Sisson, A. E. (1978). Thermal Analysis of Vented Brake Rotors. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/780352
- Limpert, R. (1972). An Investigation of Thermal Conditions Leading to Surface Rupture of Cast Iron Rotors. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/720447
- Morgan, S., Dennis, R. W. (1972). A Theoretical Prediction of Disc Brake Temperatures and a Comparison with Experimental Data. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/720090
- Zhou, S., Yang, Y., Xie, J. (2011). Transient temperature and thermal stress distribution simulation analysis of high-speed train brake disk. Journal of Mechanical Engineering, 47 (22), 55–60.
- Rabotnov, Yu. N. (2009). Mekhanika deformiruemogo tverdogo tela pri trenii. Moscow: Nauka, 744.
- Zaynullin, R. S. (2017). Obespechenie rabotosposobnosti oborudovaniya v usloviyah mekhanohimicheskoy povrezhdaemosti. Ufa, 426.
- Kindrachuk, M. V., Vol’chenko, D. A., Vol’chenko, N. A., Stebeletskaya, N. M., Voznyi, A. V. (2017). Influence of Hydrogen on the Wear Resistance of Materials in the Friction Couples of Braking Units. Materials Science, 53 (2), 282–288. doi: https://doi.org/10.1007/s11003-017-0073-z
- Kindrachuk, M. V., Vol’chenko, A. I., Vol’chenko, D. A., Zhuravlev, D. Y., Chufus, V. M. (2018). Electrodynamics of the Thermal Contact Friction Interaction in Metal-Polymer Friction Couples. Materials Science, 54 (1), 69–77. doi: https://doi.org/10.1007/s11003-018-0159-2
- Sahin, V. V. (2013). Konvektivnyy teploobmen v odnorodnoy srede teplootdachi. Sankt-Peterburg: Voenmekh, 224.
- Belyakov, N. S., Nosko, A. P. (2010). Neideal'nyy teplovoy kontakt tel pri trenii. Moscow: Knizhnyy dom «LIBROKOM», 104 p.
- Dzhanahmedov, A. H., Dyshin, O. A., Dzhavadov, M. Ya.; Dzhanahmedov, A. H. (Ed.) (2014). Sinergetika i fraktaly v tribologii. Baku: Apostroff, 501.
- Pat. No. 2594044S1 RF. Sposob opredeleniya ploshchadey poverhnostey metallicheskih diskov pri razlichnoy ih energoemkosti v diskovo-kolodochnyh tormoznyh ustroystvah (2015). No. 2015122732/11; declareted: 11.06.2015; published: 10.08.2016, Bul. No. 22, 15.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Nikolaj Volchenko, Aleksandr Volchenko, Dmitriy Volchenko, Pavel Poliakov, Volоdymyr Malyk, Dmitriy Zhuravliov, Vasyl Vytvytskyi, Petr Krasin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
