Определение объема воздуха, омывающего пары трения барабанно-колодочного тормозного механизма при их вынужденном охлаждении

Цель - определение объема воздуха, омывающего нагретые поверхности пар трения тормозных устройств транспортных средств барабанно-колодочного типа, являющего фрикционным узлом закрытого типа, при их вынужденном охлаждении. Объектом исследований явился барабанно-колодочный тормоз закрытого типа транспортного средства. При моделировании использованы основные гидравлические зависимости, учитывающие местные и линейные потери. Для проведения анализа вынужденного охлаждения серийного фрикционного узла использовался пакет Microsoft Excel и методы математической статистики. В качестве критериев были приняты объем и расход воздуха, проходящего между зазором рабочих пар трения тормоза барабанно-колодочного типа. Разработана модель охлаждения с учетом местных аэродинамических (сопротивления на входе и выходе из полости тормозного механизма) и линейных потерь (на трение, нагрев и вихреобразование). На основе разработанной модели выявлено, что при вынужденном режиме охлаждения в диапазоне температур от 65 до 300°C расход воздуха изменялся от 0,0000086 до 0,000021 м³/с, тогда как при принудительном режиме при неизменном диапазоне температуры он увеличился на 63,7%. При увеличении входных отверстий в полости тормозного механизма с 0,0025 до 0,005 м и выходных с 0,005 до 0,01 м расход воздуха при вынужденном охлаждении увеличивался на 14%, а при принудительном - на 22%. Для реализации последнего была предложена конструкция встроенной системы принудительного охлаждения в колодку тормоза барабанно-колодочного типа, которая позволяет доставлять охлаждаемый воздух в непосредственный зазор между парами трения, минуя тормозной щит тормоза барабанно-колодочного типа. Разработанная модель обеспечивает определение количественной оценки эффективности охлаждения фрикционного узла тормоза барабанно-колодочного типа от изменения конструктивных параметров (диаметра входных и выходных отверстий в полости тормозного механизма, внутреннего диаметра тормозного барабана, зазора между рабочими поверхностями фрикционного узла), что позволяет проектировать новые фрикционные узлы.

объем, расход воздуха, термический пограничный слой, вихреобразование, принудительное охлаждение