Разработка тепловой модели тормозного диска фрикционного узла

Цель - разработка тепловой модели тормозного диска фрикционного узла тормоза дисково-колодочного типа, представленной в качестве многослойного объекта. В процессе разработки тормозного диска необходимо спрогнозировать эксплуатационные параметры его конструкции в различных режимах работы. Периодически проводятся различные испытания, в которых критерием, определяющим параметром тормозного диска является максимальная достигнутая рабочая температура на поверхности металлического фрикционного элемента. Но тепловое состояние модели проектируемого диска не учитывает изменений, которые происходят в процессе эксплуатации, а именно - появление приповерхностных слоев на рабочей поверхности тормозного диска и на матовой поверхности вентиляционного аппарата. Процессы, происходящие в результате эксплуатации на рабочих поверхностях, приводят к изменению структуры в самом материале рабочей поверхности тормозного диска. В результате циклического нагрева на матовых поверхностях вентиляционного аппарата тормозного диска появляются окисление и ржавчина, что является фактором для пересмотра существующей тепловой модели расчета тормозного диска. На основании двух этих показателей тепловая модель тормозного диска рассматривалась в виде многослойного элемента. После разработки необходимых теоретических исследований использовали способ компьютерного моделирования (с помощью метода конечных элементов) на основе программного продукта ANSYS. Результатом исследований являются зависимость температуры в различных точках тормозного диска (рабочей поверхности металлического фрикционного элемента на матовой поверхности вентиляционного аппарата) и оценка эффективности работы вентиляционного аппарата тормозного диска. Из данных исследований можно делать вывод об эффективности отвода тепловой энергии от рабочих поверхностей тормозного диска посредством вентиляционного аппарата.

вентиляционный аппарат, коэффициент теплопередачи, тормозной диск, метод конечных элементов, тепловая модель, отвод тепловой энергии