автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Интенсификация охлаждения фрикционных узлов (на примере барабанно-колодочных тормозов транспортных средств сельскохозяйственного назначения)

ЯУГЛНСЬКИЙ СЫЬСЬКОГОСПОДЛРСЬКИЙ 1НСТИТУТ

Ь")

сэ

t.'. I

гэ На правах рукопису

сГ C%J

БАЮН BiKTop Миколайович

1НТЕНСИФ1КАЦ1Я ОХОЛОДЖЕННЯ ФРИКЩЙНИХ ВУЗЛ1В

(на прикладi барабаппо - колодкових гальм транспортних 3aco6iß с1льськогосподарського призначення)

Специальности 05.20.01 - Мехашза-щя С1льськогосподарського вироб-ництва; 05.20.03 - Експлуатащя, в!дновлеш1я та ремонт спльсысо-господарсько! техшки

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацп на здобуття паукового ступеня кандидата тсхшчних наук

Луганськ, 1996

Дисертащя е рукописом.

Робота виконана в Луганському сшьськогосподарському ¡нститут].

Науковий кер1вник - доктор техшчних наук, професор Вольчеико О. I.

Науковий консультант - кандидат техшчних наук

Рибш Г. П.

Офщшш опоненти - доктор техшчних наук, професор, академж УААН Зажа П. М.

- кандидат техшчних наук, доцент Чекановкш О. О.

Провщна оргашзащя - Луганське виробниче об'еднання

" Облагротехсервю"

Захист в1дбудеться 24 грудня 1996 року о 10 годит на заыданш спещал1зовано! вчено! ради К 01.01.18 при Луганському Ыльськогосподарському шституп за адресою:

348008, Луганськ, дослщне поле, ¡нститут.

3 дисертащею можна ознайомитися в б!блютещ шституту. Автореферат розюланий 22 листопада 1996 року.

Вчений секретар

спещалшовано! вчено! ради ^"Сс»^ ""О. О. ПЕТРЕНКО

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Досв1'д проектування та експлуатацН транспортних засоб!в с1'льськогосподарського призначення показуе, що розроока та впро-вадження примусового охолодження фрикц!йних вузл*в гальм1'вних ме-хан!зш'в е одн!ею з основних науково-техт'чних проблем, з усп!ш-ним вир!шенням яко( тГсно пов'язана безпека руху транспортних за-соб1в, життя та здоров'я людей, цШсш'сть перевозимого вантажу.

В/домо, що мехат'чна eнepгíя при тepтí в гальм1'вних пристроях перетворюеться, в основному, в теплоту. Розс1'ювання енергП проходить по наступних напрямках: генерування теплоти на робочих по-верхнях фрикц*йного вузла, накопичення енергП деформацП, утво-рення точкових дeфeктíв, дислокацП та випрош'нювання у вигляд1' фотон {в (акустичннх хвиль, звуку), фотонов (триболкм'несценцП), електрою'в (екзоелектронно* eмícíí) та 1н. При р!вн1 теплонаван-таженост* пар тертя барабанно-колодкових гальм транспортних засо-б!в, що перевишуе допустиму температуру для матер!ал!в фрикц!йних накладок, спостер!гаеться зниження зносо-фрикц{йних властивостей спряжених поверхонь, пог*ршення експлуатац1'йних параметр!'в галь-м!вного мехаш'зму, його ефективност! та над1йност*. В эв'зку э цим фpикцíйнí вузли барабанно-колодкових гальм транспортних засо-б/в необх!дно примусово охолоджувати { бажано саме п{д час га-льмування, що обмэжить зростання температурного градиента як наслЦок, терм!чних напружень. 1нтенсиф*кащ'я охолодження пар тертя гальм повинна базуватися на найб1'льш ефективних видах, одним з яких е термоелектричне охолодження. При використанн* останньсго термоэлементами е нап1впров1'дников{ матер(али з п- ( р-типами пров*дность Принцип роботя термоелектричного охолодження полягяе в тому, що з! зростанням температури гарячого спаю на^в-елемент*в, який монтумть зап!длице з робочою поверхнею фригадпию! накладки, р£зко зростае електрична пров1дш'сть нап*впров{дник1в, а разом з нею 1 ефективш'сть охолодження пар тертя барабанно-колодкових гальм транспортних засо61в.

Найпоширен1шими гальм1'вними пристроями, що використовуют!ся в машинах та обладнанн! с/льськогосподарськогэ призначення е бара-банпо-колодков! тальма.

1!ета робота - зниження рхвня теплонавантаженос?; фрикц(йних

б у'-'Л! в шляхом 1'нтенсиф1кац11 !х охолоджения для покрацення експлуатац!йних параметр!в гальм!вного механ!зму.

Поставлена мета досягаеться вир1'шенням наступили задач:

разрэбити конструкцП пристро!в та систем для термоелектрич-ного примусового охолодгення пар тертя барабанно-колодкових гальм транспортних засоб!в;

провести теоретичн! доел!дження принципов роботи термоелектричного примусового охолодження барабанно-колодкових гальм без 1 гад навантаженням, визкачивши при цьому рад!ональн1 геометричн! та експлуатац!йн1 параметри термобатарей, а також ефективн/сть

1ХНЬ0( д!1;

провести експериментальн! досл!дження ефективност! термоелектричного примусового охолодження барабанно-колодкових гальм транспортних засоб!в для оценки ефективност! 1х роботи;

oцíнити доегов1чн1сть пар тертя барабанно-колодкових . гальм транспортних засоб!в при 1хньому термоелектричному примусовому охолодженн!.

Метода досл1дкень. При оц1нц! 1нтенсивност1 примусового охолодження пар тертя барабанно-колодкових гальм використано теоре-тичн! та експериментальн! положения теор!1 термоелектричного сфекту стосовно нап1впров1дникових елемент!в з п- I р-типами пров!дност!; основн! закони термодинам!ки 1 теплопередачу положения теорИ математично! статистики; основы} положения теорИ конструювання та розрахунку автомобШв та теорИ прийняття оптимально р!шень при конструюванн! пристро!в та систем високоефек-тивного термоелектричного примусового охолодження гальм!вних механ!зм!в.

Науков£ положения, ер захщашься в днсерхацН:

законом!рност! впливу теплонавантаженост1 пар тертя гальма на його експлуатац!йн! параметри (питом! навантаження, коеф!ц!ент тертя та гальмовий момент) з урахуванням специф!ки умов роботи на-б!гаючо! та зб!гаючо! поверхонь фрикц!йних накладок колодок в гальм!;

принципи створення пристро!в та систем, що базуються на термоелектричному ефект! для в!дведення теплоти в!д обода гальм!вно-го барабана п!д час гальмування транспортних засоб!в;

законом!рност! впливу геометричних, термоелектричних та теп-

лсф'зичних параметр!в термобатарей, вмонтованих безпосередньо в гальм*вн1 колодки, на ефективн1сть охолодження.(к!льк1сть выведено* В1'д гальма теплоти) без навантаження;

методика розрахунку ефективност 1' термоелектричного охолоджен-ня барабанно-колодкових гальм транспортних засоб!в.

Наукова новизна роботи полягае у:

використатп' принцшп'в термоелектричного охолодження, як! реа-л{зован* в термобатареях з рац!онально п1д1браними геометричними, термоелектричними та теплоф1'зичними параметрами;

розробц* кокструкц!й пристро*в та систем, що працюють на тер-моелектричному ефект*, для 1нтенсивного охолодження пар тертя гальм не т!льки транспортних засоб!в будь-яко* вантажност*, але й дисково-колодкових та стр!чково-колодкових гальм1'вних мexaнíзмíв машин та обладнання нaйpíзнoмaнíтнíшoгo призначення;

oцíнцí ефективност! комб1нованого охолодження (термоелектричного з тепловою трубкою) барабанно-колодкових гальм транспортних засоб1'в.

Особистий внесок. Автором розроблен* методолог¡чя! положения для всього комплексу теоретичних та експериментаяьних досл!джень íнтeнcивнocтí охолодження пар тертя барабанно-колодкових гальм. Зокрема, зроблено наступне: створена методика розрахунку ¿нтенсивност! термоелектричного охолодження пар тертя гальм транспортних засоб1'в С1, 23; запропонован! принципи т'дбору гео-метричнкх, термоелектричних та теплоф*зичних параметр!'в на-п!впров*дникових елемент*в з п- I р- типами пров*дност! для охолодження пар тертя гальм СЗ, 43 та керування *хньою теплонаванта-жен!стю [3, 53; встановлено вплив термоелектричного охолодження на експлуатаШйн! параметри гальма [23.

Практична ц£нн£сть роботи полягае у створенн! та розробц{ пристро!в та систем охолодження примусового типу, як1 працюють на термоелектричному ефект! та ефект! тeплoвoí трубки, для зннження píвня теплонавантаженост* пар тертя гальм!вних механ1'зм*в транспортних засоб!в з метою п!двищення 1хн1х експлуатащйних па-раметр{в.

Реал£зац1я результат^ рсбсга Шдтримування теплового стану пар тертя гальм транспортних засоб*в с1льськогосподарського пркз-начення нижче допустимо1 температури для .бйкористовуваних иа-

1эр(ал1в фрикц1йних накладок сприяе п!движению ефективност! та кад^йност! гальм ¡'вних мexaнíзмíв, що о одночасним удосконаленням систем оргаш'зацП руху та перевезень с!льськогосподарсько1 проду-кцИ яабезпечпло економ!чний ефект 4,7 млн крб. ( в ц!нах на 01.01. 1991 року).

Алробащя робота. Матер1али дисертац{йно1 роботи допов!далися автором на конференц1ях та сем!нарах: 1нституту внутр1шн!х справ, Луганськ, 1994-1996 рр.; мшшродт'й з автоматизац!1 проектування та виробництва вироб!в в машинобудуванн!, Луганськ, 1996 р.; м!жнародн!й по створенню ресурсозбер!гаючих машин та технолог(й, Могильов (Беларусь), 1996 р.; единому зас!данн! кафедр с!льсь-когосподарських машин, механ!зацП тваринницьких ферм, трактор!в I автомобШв Луганського с!льськогосподарського Институту, 1996.

Иубл1'кац11. Основн! положения дисертац1йно! роботи опубл! кован! в семи друкованих працях, з яких три статт! 1 тези чотирьох допов! дей.

Обсяг роботи. Дисертац1йна робота загальним обсягом 156 стор. складаеться з вступу, чотирьох роздШв, висновк!в, списку л!те-ратури та додатю'в. Основний текст викладений на 115 стор. та мстить 12 табл. 1 34 рис. Список л!тератури складаеться з 110 найменувань 1 розташований на 12 стор. Додатки викладен! на 16 стор.

ЗШСТ РОБОТИ

Еступ. У встугп наведена актуальн!сть проблеми, визначена мета роботи та представлена загальна И характеристика.

Переий розд£л присвячений анал!зу умов роботи та навантаже-ност! фрикт'йних ьузл!в с!льськогосподарсько! техн!ки, розглянут! основт положения природнього, кондуктивного та примусового охолодження пар тертя гальм, доведена недостатн!сть першого та не-обх{дн!сть оетаннього виду охолодження, а також сформульован! задач! досл!джень.

Показано, щр теплонавантажен1сть пар тертя барабанно-колод-кових гальм транспортних засоб1в залежить в!д напруженост! та 1нтенсивност1 (х експлуатац!1. В таких умовах п!двищуеться роль примусового охолодження пар тертя гальм. 1нтенсиф!кац1я природньогс

охолодження фрикт'йних вузл!в гальм в!дбувалася, в основному, в на-прямку зб!льшення площ! теплов!дв!дних поверхонь (зб!льшення ширили обода гальм!вного барабана, винесення обода барабана за меж! контуру кузова автомоб!ля), а також пггенсифнгащ'i зовн^шньо! та внутр!шньо! вентиляцП робочо! та неробочо! поверхонь гальм!вного барабана. Iiiдвищення 1нтенсивност1 теплообм!ну в зазорах м!ж ро-бочими поверхнями обода барабана та фрикц!йних накладок, неробочого поверхнею обода барабана та ободом колеса, а також в буд!вельному об'ем! гальм!вного механ!зму шляхом розроблених конструктивних р!шень впливае на ивидк!сть та структуру поток!в пов!тря, що оми-вають фрикц!йний вузол. В зазначених зазорах утворюються др!бно-та великодисперсн! вихр!, зб!лыиуеться кратн!сть пов!тряного обм/н у.

7 Кондуктивний вид теплообм!ну в гальм!вних мехаш'змах реал!зу-еться за рахунок використання в них теплопров!дних вкладок, ребер, покрить та !нпшх техн!чних та технолоп'чних р!шень. В таких випадках в!дведення теплота в!д пар тертя в!дбуваеться за рахунок високого ефекту теплопров!дност!. Виготовлення гальм!вних колодок та обод!в барабан!в з теплопров!дних матер!ал!в е дорогим, окр!м того, так! матер!али маюггь понижену механ!чну м!цн!сть.

Розробц! метод!в та засоб!в примусового охолодження пар тертя барабанно-колодкових гальм транспортних засоб!в присвячен! прац! в!тчизняних доел!дник!в С. R Балабол!на, I. М. Еогатчука, о. I. Воль-ченка, НО.Вольченка, I.М. Масляка, Г.П. Риб!на, О. С. Федосова ta !н. 1з заруб!жних досл!дник!в необх!дно в!дзначити Б. Горста (В.Horst), Т.Ныокомба (Т. Newcomb), Г. Фазекаса (G. Fazekas), ЕЗенсела (P.Fensel), ЕМ!лнера (N. Miliner) та !н.

На даний час було досл!джено т!льки примусове пов!тряне охолодження пар тертя барабанно-колодкових гальм транспортних засоб!в. Стиснене: пов!тря в!дводилося в!д пневматично! системи транспортного засобу ! подавалося на пари тертя його гальма. Ефективн!сть примусового пов!тряного охолодження склала 25,030,2 % для транспортних засоб!в середньо! вантажност!.

В останн!й час з'явилися розробга у вигляд! пристро!в та систем з нетрадиц!йними .видами охолодження (термоелектричним, магн!тоелектричним, магн!тним та акустичним), запропонован! для гальм!вних пристро!в р!зного типу, до змонтован! в машинах та об-

ладнакн! найр!зноман1ты1кого призначення, 1 зокрема для барабанно-колодкових гальм. Проте, зазначен! техн!чн! р!шення е фактично ес-к!зними проектами, ! п!д час !хньо! розробки не проводилися н! теоретичн!, н! експериментальн! досл!дження.

При теоретичних досл!дженнях ефективност! термоелектричного охолодження пар тертя барабанно-колодкових гальм транспортних эа-соб!в, проведених нами, основним критер!ем була допустима температура для використовуваних фрикц!йних матер1ал1в. Гальм!вний ыеха-н!зм при цьому розглядали не т!льки як механ!чну, але й теплоф!-зичну систему. В межах дано! роботи це виявилося ■ можливим т!льки при комплексному п{дход{ до вивчення дано! проблеми (чисто теоретичн! положения термоелектричного ефекту т!сно пов'язувалися з питаниями конструювання пристро!в, щр працюють на цьому ф!зичному явищ!, з питаниями технолог!1 виробництва матер!ал!в для термобатарей та умовами експлуатад!! барабанно-колодкових гальм транспортних засоб!в, для яких розробляжся зазначен! пристро!).

Другий розд£л роботи висв!тлюе теоретичн! досд!дження при-мусового охолодження фрикц!йних вузл!в. В ньому розглядаигься наступи! питания: принципи створення пристро!в та систем примусового охолодження; проанал!зован! фактори, шр обумовлюють величину тер-м!чного опору пар тертя гальм; докладно розглянут! ф!эичн! явища, що мають м!сце при термоелектричному охолодженн! пар тертя фрик-ц!йних вузл!в; досл!джена !нтенсивн!сть термоелектричного охолодження пар тертя гальм без ! з навантаженням при нестац!онарному режим! !х роботи.

Проанал!зована ефективн!сть пристро!в та систем для примусового р!динного охолодження пар тертя, зокрема тих пристро!в, шр працюють на ефект! теплово! трубки. В1дм!чено, щр використання останньо! е менш ефективним. Рекомендовано використовувати теплов! трубки як допом!жний пристр!й до загально! системи охолодження.

Використання термоелектричного ефекту для гальм!вних.пристро! в, який базуетья на особливостях роботи нап!впров!дникових еле-мент!в (термоелемент!в) з п- и р- типами пров!дност!, дозволяе (нтенсивно в!дводити теплоту в!д пар тертя гальма в процес! галь-мування, що значно обмежуе зростання поверхневих температур робо-чих деталей. При цьому термоелементи повинн! бути виведен! зап ¡'длине робоч!й поверхн! фрикщ'йних накладок ! разом з метале-

вим ободом гальм!вного барабана утворюють гарячий спай. Фактично вони е перетворювачами теплово! eHeprii, що вид!ляеться при терт!, в електричну, яка перет!кае на холодний спай термобатаре!, де електрична енерг!я знову перетворюеться на теплову i поглина-еться тепловою трубкою. Одн!ею з основних особливостей роботи гальм!вного механ!зму з термоелектричним охолодженням е те, що з! зб(льшенням навантаження на гальмо зростае температура гарячого спаю нап!велемент!в. Це обумовлюе п!двищення !хньо! питомо! електрично! пров!дност!, що призводить до зб!льшення к!лькост! выведено! в1д пар тертя в одиницю часу eHeprii, тобто зростае ефективн!сть охолодження пар тертя.

Розробц! пристрою для термоелектричного охолодження гальм!вних пристро!в передувала оц!нка терм!чного опору контакту пар тертя гальма, оск!льки нап!велементи монтувалися в т!л! фрикц!йних накладок. Зг!дно з результатами досл!дженьтерм!чний onip контакту пар тертя в значн!й м!р! залежить в!д р!вня питомих навантажень, середньо! поверхнево! температури робочих деталей гальма (фрикц!йних накладок та обода гальм!вного барабана) ! чистоти заз-начених поверхонь. В зв'язку з викладеним монтування термоеле-мент!в в т!ло фрикц!йних накладок необх!дно зд!йснювати т(льки п!сля ixuboi приробки до обода гальм!вного барабана, v При розробц! пристро!в та систем охолодзкення барабанно-колод-кових гальм було враховано наступне. М!ж к!нцями термоелемент!в, що маюгь р!зну температуру (бажано, щоб ii перепад був якомога б!лышм), виникае р!зниця потенц!ал!в, а в самому термоелемент! -електроруш!йна сила. .Виникнення. останньо! пояснюеться тим, шо пот!к дифуз!! заряджених частинок в!д нагр!того к!нця термоеле-мента до ; холодного б!лыпий, н!ж в зворотяьому напрям!. Повна величина напруги складаеться не т!лькиз пад!ння напруги всере-дин! термоелемента,. але й з i стрибк!в потенщ'алу, як! !снують на границях торцево! поверхн! нап!впров!дника, виведеного зал!длице робоч!й поверхн! фрикц!йних накладок.

Струм у нал!впров!днику виникае як за рахунок термоелектричного ефекту, так i за рахунок р-n переходу в нап!впров!дникових елементах. При наявност! град!енту температури в термоелемент! виникае тепловий пот!к, обумовлений теплопров!дн!стю його материалу. При зм!н! величини теплового потоку спостер!гаеться вид!-

лення теплоти в об'ем! термоелемента.

Розглянут! особливост! конструкцу!! та робота барабанно-ко-лодкового гальыа з комб!нованим охолодженням (термоелектричним з тепловою трубкою, заявка на патент за N 96116431/20). :

На рис. 1 наведена зазначена конструкц!я. Термоелементи 13 та 14 з гарячим 16 1 холодним 20 спаями, а також холодною зоною 19 теплово! трубки 1? з ребрами, виконаними на перемичц!, що з'еднуе холоди! спа! 20, в ц!лому складають термобатарею. Перед ааповненням теплонос!ем 24 об'ем теплово! трубки. 17 вакууму-еться тешюпров!дн! камери 22 встановлен! в носков!й (а) та п'ятко-в!й (б) частинах колодки 2. При цьому за рахунок р!зного коеф!ц!ен-та взаемного перекриття вони мають р!зну площу взаемод!! з ободом гальм/вного барабана 1. Це дозволяв п!дтримувати однаковий ефект охолодження холодного спаю термоелемент!в 13 та 14, а отзке, стало! вздовж поверхн! тертя температури. Генерована на поверхн! тертя гальма теплота створюе при цьому перепад температур ! Т0 м!ж гарячим 16 та холодним 20 спаями термобатаре! призводить до того, що на холодному спа! 20 виникае. термо-е. р. с., яка при наявност! замкненого електричного ланцюга утворюе термоелектрич-ний струм.

Шсля завершения гальмування розриву гарячого сраю 16 термобатаре! не в!дбуваеться в зв'язку з тим, що к!нщ' нап!велемент!в 13 та 14 пост!йно контактують з нагр!тою поверхнею теплопров!дно! вкладки 6. Охолодження останньо! продовжуеться до тих п!р, поки не зникне перепад температур Т^ 1 Тс (тобто за умови, що

- Т0 - 0).

В робот! наведен! також особливост! конструкцИ термобатарей, вмонтованих безпосередньо в об!д гальм!вного барабана (заявка на патент за N 96116432/20), та докладно розглянута 1хня робота.

Значна увага прид!лена математичному опису роботи.термоеле-ью'гп'е без \ з навантаженням гальм!вного механ!зму.

При проходжешП струму через термоелемент мають м!сце два е.ь-ети: поглинання теплоти Пельт'е, к!льк!сть яко! пропорщйна сил! струму, та вид!лення теплоти Джоуля, пропорц!йно! до квадрату сиди струму. Проведен! обчислення показали, що майже половина теплоти Джоуля припадае на холоди! спа! термоелемента. Це знижуе )нтенсивн!сть охолодження, обумовленого ефектом Пельт'е. При дея-

V

Т-Л?

Рис. I а,б Барабанно-колодкове гальмо з комб!нованим охолодженням: 1,2,3,7 - гальмхвний барабан, колодка, II основа з вхкнами в свредщй частинх; ^ - фриедЯнг накладки; 5 - заклепки; 6,11,13 - твплопров1дна вкладка з отворами та заглибленнями в Н1й; Ь - ребра колодки; 9,1ь - електро - та топло1золяц1я; 10,12 - гвинти; 1^,15,17,21- наивелементи з п,- та р - типу провхдност! I гх горячий та холодний спай; 18,19,20 - теплова трубка з ребра-пи 1 холодною зоною; 22 - итуцери; 23 - теплопров1днх каыери; 24 - трубопроводы; 25 -- теплоно<лй

1" А2\Р'#?~ в/дпов^о. довжина (ы), поперечний перер!з (м ) та

г лп/п ( Ли/кД^ т» 4 ггг\\* кйийита

кому значенн! струму теплота Джоуля перевгапуе теплоту Пельт'е, 1 процес охолодження вироджуеться в процес нагр!вання. 3 вищевикла-,деного випливае, що !снуе така сила струму, при яю'й !нтенсив1п'сгь охолодження буде максимальною.

Для визначення оптимально! величини сили струму розглядалася алгебра1'чна сума к!лькост! теплоти, яка поглиналася на гарячому спа! 1 переносилася на холодний спай

0Г-п12Л + 1/з1Ч (1)

де П12 - коеф!ц!ент Пельт'е; Н - от'р термоелемента, Ом К - 1/(р1/А1 +,р2 /А2);

1, А1(

питомий опТр (Ом/мг) г!лок термоелемента

Д1ференщ'юванням залежност! (1) знайшли, що 0 досягае максимуму при сил! струму

¡0 - %>2 /Я; / (2)

.:■■; 0Ыах--ПД/2К- (3)

Анал!з залежност! (2) показав, що чим менишм е оп!р термоелемента, тим б!льша к!льк1'сть теплоти може поглинатися на його холодному спа1. При цьому зб1льшуеться теплопров1дн!сть г!лок, отже зростае потужи!сть теплового потоку, шр проходить через них. Таким чином, шукана величина оптимального струму термоелемента за-лежить в!д його геометричних параметр!в.

Умова стац!онарност! процесу (Од - ) була використана з урахуванням того, що температура холодного спаю термоелемента зни-жуеться до тих п!р, поки пот!к теплоти , який передаеться його г!лками, не збалансуе теплоту , що поглинаеться на холодному спа(. П1сля перетворень залежност! (2) одержали вираз для визна-чешш температури холодного спаю термоелемента.

Лип-то - 21Т0/2-

де Т0 - температура на гарячому спа! термоелемента, °С;

2 - [сС 1- оС2/2,

коеф!ц!енти термо-е. р. с. (мкВ/°С) та питомо! теплопроводном! (Бг/м5-°С) г!локтермоэлемент!в.

Отже, значения р!зниц! температур (Т0 - Т) на спаях термоэлементов залежить в!д температури'Т0 та добутку 21. ДоЕжина, п'лок нап!велемент!в визначена при !хн!й робот! п!д навантаженням. При цьому було розв'язане квадратне р!вняння в!дносно повно! густини струму (з)-при'умов!, коли напрямки струму та перепаду температур на спаях термоелементГв (д Т) не сп!впадають. Зазначене р!вняння описуе повну згенеровану теплоту в одиницю часу единицею об'ему термоелемента 1

12/в -оС^аТ +;<ИУ(*ДТ), (4)

де , 064. - електропров!дн!сть (Ом"? м"1) матер!алу г!лок та кое-ф!ц!ёнт потужност! (Бт/°С).

Для розв'язання р!вняння були використан! математичн! гирази, до складу яких входять так! параметри, як абсолютна величина заряду електрону, коеф!ц!енти об!полярно! дифуз!! в п- та р- областях, концентрац!я в!льних д!рок та в!льних електрон!в, довжини дифуз!! д!рок в п- та р- областях.

Шсля ряду постановок та перетворень з р!вняння (4) одержали залежн!сть для визначення довжини г!лок термоелеме1£г!в

1 - 3/2еп(е°^о(.дТ- 1). (5)

Для оц!нки ефективност! термоелектричного охолодження в нестац!онарному режим! роботи гальма визначали температуру холодного спаю термоелемент!в. Розв'язання дано! задач! проводилося з наступними припущеннями: температура гарячого спаю, на якому вид!-д!ляеться теплота Пельт'е, за рахунок !нтенсивного теплов!дЕедэння п!дтримуетья малою; боков! поверхн! термоелемент!в та холоди! спа! знаходяться в умовах !деально! тепло!золяц!!; перепадом температур на перемичц! (рад!атор!) нехтуемо. 3 прийнятими припущен-нями зм!на температури в!дбуваеться т!льки по довжин! термоелемента. Тому для математичного опису теплових процес!в, со маять м!сце в термоэлементах, використано диференц!альне р!еняш!я Теп-

лопров!дност! з джерелом теплоти для одном!рного теплового потоку

(6)

д1 -V 9Х2 Чу

де ? - досл!джувана температура, °С; Ь - час прот!кання електрич-ного струму через термоелемент, с; а, Л , с - коеф!ц!енти темпера-туропров!дност! (мг/с), теплопров!дност! (Вг/м-С) 1 питома тепло-емн!сть (Дж/кг.°С) матер!алу г!лок термоелемент

а=А/су,

V - густина матер !алу, кг/м3; V - потужн!сть одиниц! об'ему термоелемента, Вг/м .

Оск!льки критер!ем теоретичного досл!дження на даному етап! е зм!на температури по довжин! термоелемента, джерелом теплоти в якому е едектричний струм, то р!вняння (6) набувае вигляду

(7)

ах2 а а*

де 6 - V/! - холодильний коеф!ц!ент корисно! дП термобатаре!.

Для розв'язання диференц!ального р!вняння (7) розглянут! гра-ничн! умови, а також р!вняння теплового балансу для термоеле-мент!в. Використавши другу граничку (х - 1) умову та врахувавши, що величина теплового потоку залежить в!д часу Ш, представили. диференц!альне р!вняння (7) у вигляд!

д*Т 6Т г / т.ч при: 0 < х < 1

аахг~ а*""* ^ > о.

Операторне зображення задач! мае вигляд

а2т -

з граничними Т(0; Ь) - Т0; Т(1; Ъ) « Т, та початковими Т(х; 0) -- Т0 умовами.

Розв'язок поставлено! задач! мае вигляд

ЧДо

НхЕЧтЛ

1? + « к-1 .

. е "^ат

* ок . £

12

де ¿"л - корен! трансцендентного р!вняння

Анал!з залежност! (8) показуе. шр температура холодного спаю термоелемента е функщею квадрату його довжини, а швидк!сть охолодження обернено пропорц!ональна до I2. 3! зростанням сили струму темп охолодження зб!льшуеться.

Для п!дтвердження теоретичних висновк!в ! положень та з метою сп!вставления ефективност! природнього 1 примусового охолодження робочих деталей барабанно-колодкових гальм проведен! !хн! експе-риментальн! досл!дження.

В трехьому розд1*л£ наведен! задач! та методика проведения вип-робувань, представлений перел!к з докладним описом вим!рювально! апаратури та датчик!в, а також викладен! результати експерименталь-них доел!джень: термобатарей без навантаження ! р!вня теплонаванта-женост! пар тертя гальм при термоелектричному та комб!нованому охолодженн!. В останньому пункт! цього розд!лу викладен! методики обробки одержаних експериментальних даних та оц!нки похибки вим!рювань.

Об'ектами досл!дження були термобатаре!, гальм!вн! колодки з накладками та задн!й гальм!вний механ!зм автомоб!ля 31Л-130. Експе-риментальн! доел!дження проводилмся в лабораторних (на гальм!вно-му стенд!) та експлуатащ'йних (на автомоб!л! 31Л-130) умовах.

В процес! експериментальних досл!джень рееструвалися наступн! параметра: температури гарячого ! холодного спа!в термобатаре! та гальм!вких колодок в м!сц! !хнього дотику з !! г!лками; сила струму, щр подавався на гарячий спай термобатаре!; час нагр!вання та охолодження; швидк!сть руху транспортного засобу; сила притискання фрикц!йних накладок до обода гальм! вного барабана та величина !х-нього спрацювання (масова).

Експериментальн! досл!дження роботи термобатарей в -нестац!о-нарному режим! виконувалися на зразках, виготовлених так, щоб вик-лючити вплив тешюемност! металево! перемички, шо з'еднуе холоди! спа!, а також на термобатареях з м!дними комутац!йними пластинами р!зно! товщини. Дри цьому п!дтвердився висновок про умову впливу перемички на !нерц!йн!сть термобатаре!. 1нерц!йн!сть практично не залежэть в!д наявност! перемички, якщо !! товщина не пе-ревищуе 5 % в!д довжини г!лок нап!веле1йнт!в.

Для виготовлення г!лок використовували матер!ал з термо-е.р.с.

+ 180 мкВ/ С та електропров!дн!стю 6 - 7250 Ом"^ мм"1. Випробу-вання виконувалися на пов!тр!. Для зменшення теплообм!ну з '.оточу-/ ючим середовищем боков/ поверхн/ та холоди! спа! термоелемента !золювали шаром вати.

Нап!велементи мали довжину г!лок 10, 20, 30, та 40 мм. Найк-раще себе показали нал!вле.лементи з довжиною г!лок 20 мм. Вони забезпечили максимальне зниження температури (р!зниця температур гарячого ! холодного спа! в досягала 34°С) при струм! I - 16 А за час 25 с. Зниження температури до Т - (30 - 33) "¡С за час 40 с досягалося при струмах .1-8, 12 та 16 А. М!н!мальне зниження температури (до 15°С) досягалося при струм! I - 2 А за чао 10 с. Було встановлено, що при струмах б!льше 8 А ефект нагр!вання в т!л! нап!велемента значно знижував ефект охолодження контакту в ц!лому. "

В таблиц! наведен! результати експериментальних досл!джень поверхневих температур задн!х гальм!вних механ!зм!в автомоб!ля 31Л-130 при р!зних видах !х охолодження в експлуатац!йних умовах.

■ Таблиця

Результати експериментальних досл!джень поверхневих температур пар тертя задн!х гальм!вних механ!зм!в автомоб!ля 31Л-130 при р!зних видах !х охолодження

При природньому охолодженн!, Т, °С 100 150 200 250 300 350

При термоелектричному охолодженн!, Т , 0 С 85 130 1 160 200 225 :: 250

Холодильной коеф!ц!ент корисно! д!!, Ь , % 15.0 13,3 20,0 20,0 25,0 28,6

При комб!нованому охолодженн!, Т , °С 85 120 150 185 210 235

Холодильний коеф!ц!ент корисно! д!!, £ , X 15,0 20,0 25,0 26,0 ' . 30,0 32,8

Холодильник ксеф!ц!ент корисно! д!! (£ - [(Т0 - Т)/ТМЬо,. %) при термоелектричному охолодженн! зм!нюеться в Интервал! в!д 13,3 до

28,6 %. В той же час при комб!нованому (термоелектричному з тепловою трубкою) охолодженн! коеф!ц!ент зм!нюеться в !нтервал! в!д 15 до 32,8 %. При цьому вид! охолодження поверхнева температура була нижче допустимо!, тобто не перевищувала 235°С. Досл!дження показали, щр ефективн!сть термобатарей зростае з! зб!лъшення;м температури поверхонь тертя, що обумовлено зростанням р!зниц! Т.

На рис. 2 наведен! результата експериментальних досл!джень теплонавантаженост! пар тертя задн!х гальм!вних механ!зм!в авто-моб!ля 31Л-130 в!д часу гальмування на р!зних схилах та !хн!й довжин! без (—) (дан! одержан! канд.техн. наук Г. П.Риб!ним) та з комб!нованим (—) охолодженням при р!зн!й швидкост! руху: 1-30 км/г; 2 - 40 км/г; 3 - 50 км/г; 4-60 км/г. 3 граф!к!в видно, що допустимо! температури матер!ал фрикц!йних накладок 6КХ-4Б дося-гае при рус! автомоб!ля 31Л-130 п!д схил ! - 3,47 % та 1 - 7,5 км з! швидкостями 60; 50; 40 та 30 км/г, в!дпов!дно, за час 13,0; 16,0; 18,6 та 21,4 хв. В той же час при комб!нованому охолодженн! пар тертя гальм допустима поверхнева температура буде досягнута за час 37,6 хв при швидкост! руху 60 км/г. При !нших швидксстях руху автомоб!ля 31Л-130 р!вень теплонавантаженост! гальма буде нижчий за допустиму поверхневу температуру. Отже, ефективн!сть гальм!вного механ!зму при комб!нованому охолодженн! е гарантованою.

Стоеовно другого дорожнього режиму випробовування гальм авто-моб!ля 31Л-130 на схил!. ! = 7,1 % та 1 = 2,05 км досягання по-верхнево! температури, що перевищуе допустиму в!дбувалося за час 3,8; 4,2; 5,35 та 6,2 хв, в!дпов!дно, при швидкостях руху 60, 50, 40 та 30 км/г. При комб!нованому охолодженн! р!вень теплонавантаженост! гальм на вс!х режимах руху автомоб!ля не перевищуе допустимо! температури.

Температура спряжених поверхонь робочих деталей обумовлкуз величину коеф!ц!ента тертя. П!д час досл!джень встановлено, що при зм!н! поверхнево! температури зм!нюеться коеф!ц!ент тертя, питом! навантаження в гальм!вному механ!зм!, а також його тепло-навантажен!сть ! ефективн!сть. Найб!льш рац!ональним р!внем теплонавантаженост! гальм е такий, що характеризуемся поверхневими температурами в!д 100 до 200°С. Так, при температур! пар тертя 100 С при эм!н! питомих навантажень в!д 0.1 до 0,5 МПа коеф!ц!енг тертя зм(нюеться в!д 0,328 до 0,232. При поверхнев!й температур!

8 >10 i2 14 Га мин

2а,б Залежност! теплонавантахенос« пар терт'* .задних гад'ьыхв-них механ13И1в автокобгд* 3:UI-I30 вхд часу гальмування

на рхзних схилах та ix довяинх бе» (-—) та з комбх-

ноганки С---.) охододхенням при pi энхй гвкдкостх руху:

1 - К к«/г; 2 - ЧС км/г; 3-50 км/г; - r..>v "

пар тертя 200°С спостер!гаеться наступна картина: р - 0,1 - 0,5 МПа, Г - 0,36 - 0,236. Показано, пр пари тертя заднього гальм!вного механ!зму автомоб!ля 31Л-130 працюють, в основному, при питомях навантаженнях р - 0,28 - 0,32 МПа Анализ зако-ном!рностей зм1'ни !нтенсивност! спрацювання фрккц!йних накладок (матер!ал 6КХ-4Б) заднього гальм!вного механ!зму автомоб!ля 31Л-130 показав, що !хне масове зношення при питомих навантажзн-нях р - 0,1 - 0,6 МПа ! температурах 320 та 250°С становить 1,82 та 1т.

В четвертому роздШ досл!джено вплив теплово! навантаже-ност! барабанно-колодкового гальма на його експлуатац!йн! пара-метри, розглянут! способи керування навантажен!стю гальм!вного вузла, оц!нена ефективш'сть термоелектричного охолодження пар тертя, наведен! конструкд!! та способи !нтенсиф!кац!! примусового охолодження р!зних тип!в гальм машин та обладнання найр!зно-ман!тн!шого призначення, а також наводяться задач! подальших дос-л!джень.

Встановлений вплив теплонавантаженост! пар тертя барабан-но-колодкових гальм транспортних засоб!в при природньому та при-мусовому !х охолодженн! на експлуатац!йн! параметри (розтискн! зусилля, питом! навантаження, коеф!д!енти тертя, гальмов! момен-ти, !нтенсивн!сть спрацювання) ! показано, що при р!вн! теплона-вантаженост!, шр перевишуе допустиму температуру для використову-ваних фрикц!йних матер!ал!в, спостер!гаеться пом!тна дестаб!л!за-ц!я зазначених параметр!в, що призводить до втрати ефективност! та над!йност!тальма в ц!лому.

Встановлено, що самов!дтискна та самопритискна гальм!вн! колодки при однакових питомих навантаженнях р - 0,1 - 0,35 МПа та робот! тертя У =• 1,0 - 4,0 кДж в гальм!вному механизм! чутливо реагують на зм!ну коеф!ц!ент!в тертя. В!дношення значень г" скла-дае 1,1 - 1,25. При питомих навантаженнях р - 0,7 МПа та робот! тертя У - 5,0 кДж коеф!ц!енти тертя для вказаних вище колодок е р!вними. Це пояснюеться б!льш високим р!внем теплово! навантахе-ност! самолритискно! колодки, що обумовило пад!ння Г на ш'й.

Показано, що завдяки. термоелектричному охолодженню робочо! поверхн! фрикц!йних накладок, що мають наб!гаючу та зб¡гамму частини, в самопритискн!й колодц! коллвання коеф!ц!ента тертя

складае 1,083 - 1,181 при . найвживан!шому питомому: . навантаженн! 0,3 Ша { переважаючих умовах експлуатац!! гальм!вних механ!зм!в транспортних засоб!в.

Стосовно довгов!чност! фрикц!йних накладок барабанно-колодко-вих гальм транспортних засоб!в встановлено, що масове зношення фрикц!йних накладок при Ь - 320°С в 1,82 рази б!льше, н!ж при 250°С.

Класиф!кац!я способ!в та конструктивних р1аеяь по зниженню си-лово! навантаженост! гальм!вних механ!зм!в розроблена по критер!ю керування теплонавантажен!сткх При цьому враховувалася зм!на властивостей оточуючого середовища в трибосистем! в зв'язку з подачею теплонос!я на поверхн! тертя, що призводить . до . зниження теплонавантаженост!, зм!цнення поверхнёвих шар!в робочих деталей, а також зниження р!вня деформац!й ! зменшення нер!вном!рност! спрацювання пар тертя. Крктер!ем вибору теплонос!я був не т!льки р!вень його теплопоглинаючоI здатност.!, але й те, на ек!льки в!н здатен зм!нити властивост! оточуючого. трибосистему середовища з метою стаб!л!зац!! питомкх навантажень, коеф!ц!ент!в тертя, гальмових момент!в та поверхневих температур. В!дм!чено, що цього можна досягти шляхом !нтенсиф!кац!! охододження. пар тертя гальъпвяих пристроив.

При оц!нц! ефективност! термоелектричного охолодження барабан-но-колодкових гальм транспортних засоб!в на п!дстав! набутого досв1'ду були сформульован! рекомендац! ! щодо конструювання охо-лоджуючих пристро!в для фрикц!йних вузл!в.: Створення роботоздат-них з максимальною ефективн!стю конструкц!й необх!дно проводити наступним чином: . ■'■

розробити пристро! та системи для примусового охолодження з урахувакням конструктивних особливостей гальм!вних барабан!в та колодок. При цьому необх!дно брати до уваги !нформац!ю по перева-жа-ючих режимах навантаженост! при експлуатац!! транспортних аасоб!в;

поряд з термоелектричним ефектом бажано використовувати !нш!. ефекти, налриклад, теплово! трубки. Перемички на холодних спаях ?ермоелемент!в бажано виконувати . у вигляд! рад!атор!в, !хня товщнна не повинна перевишувати 5 % в!д довжини термоелемента (у . виг.адку використання розгалужено! поверхн! - рад!атора, до уваги Сереться !! ЗЕедена товшина); •

при вибор! матер!алis для термоэлемент!в необх!дно зважати на величину термо-е. р. с. Оптимальним значениям зазначеного параметру е 170 - 180 мкВ/°С, оск1Лыш саме при цих умовах параметр сС2в ( 6 - електропров!дн!сть матер!алу г!лок) досягае в матер!алах г!лок свого максимального значения. Решта термоелектричних та теп-лоф!зичних параметр!в, окр!м питомо! теплопров!дност! та ко-еф!ц!ента температуропров!дност!, повинн! приймати граничн! значения (для одн!е! г!лки - нижн1, тод! для друго! - верхн!);

довжина г!лок термоелемент!в визначаеться обчисленнями за формулою (5) з урахуванням термоелектричних та теплоф!зичних параметр! в з наступним п!дбором 1хнього поперечного перер!зу з м!ркувань забезпечення максимального перепаду температур на к!нцях термоэлемент!в;

використання каскадного охолодження, що забезпечуеться поел!довним з'еднанням дек!лькох термобатарей, значно т'двюлуе ефект охолодження, але е доц!льним т!льки для важконавантажених фрикщ'йних вузл!в;

термобатаре!, встановлен! в гальм!вн! колодки, проходять попе-редн! випробування в лаборагорних умовах по критер!ю ефективност! охолодження.

При оц!нц! цього параметру використане трансцендентне р!вняння (8), результаты розрахунк!в по якому виконан! для г!лок нап!веле-мент!в з довжиною 10, 20, 30 та 40 мм. В!дхилення розрахункових значень ДТ в!д експериментальних не перевищуе 5 %.

0ц!нка ефективност! охолодження гальм з термобатареями в експлуатац!йних умовах проводилася шляхом пор!вняння значень холодильного. коеф!ц!ента корисно! д!!.

В робот! розглянут! конструкц!! дисково-колодкового (заявка за N 96116430/20) та стр!чково-колодкового гальма з термоелект-ричним охолодженням.

Дисково-колодкове гальмо мае ту особлив!сть, то термоелементи батарей виготовлен! П- та Г-под!бно! форми. 1хн! холоди! спа! п!д'еднан! безпосередньо до тепловик трубок, холоди! зони яких , розм!щен! рад!ально !,винесен! за меж! диска. В дан!й конструкц!! висока ефективн!сть охолодження теплових трубок забезпечуеться !нтенсивним перем!шуванням теплонос!я в!дцентровими силами, со виникають внасл!док обертального руху гальм!вного диска.

В стр!чково-колодковому гальм! з термоелектричним охолоджен-ням термоелеменги знаходяться безпосередньо в т!л! фрикц!йних нагладок, як! виконують до того ж функц!ю теплоелектро!золятора. На неробоч!й поверхн! фрикц!йних накладок вифрезеруван! поздовжн! р!вц!, в як! всгановлен! рад!атори, що ш'дключен! до холодних спа!в термоелемент!в.

Задачами подальших досл!джень е: . розробка конструкц!й пристрой та систем з нетрадиц!йними видами охолодження (акустичним, електрог!дравл!чним, магн!тоелегегричним, магн!тним та !н;) для зниження р1'вня теплонавантаженост 1 . пар тертя гальм!вних прист-ро!в; !хн! теоретичн! та експериментальн! досл!дження з метою мож-ливост! рац!онального. вибору того чи 1ншого виду охолодження для конкретного фрикц!йного вузла з конкретними режимами його експт луатац! !.

ВИСНОВгШ

При проведенн! теоретичних та експериментальних досл!джень примусового охолодження фрикщ'йних пар барабанно-колодкових гальм . транспортних засоб!в зроблено наступне:

1. Створен! принципи використання термоелектричного ефекту до барабанно-колодкових гальм транспортних засоб!в, а також до стр!чково- та дисково-колодаових гальм!вних механ!зм!в з метою 1'хнього охолодження безпосередньо в процес! гальмування.. При цьо-му враховувалася властив!сть нап!впров!дникових матер!ал!в зб!ль-шувати питому електричну пров!дн!сть з! зростанням температури по-верхокь тертя, що значно п!двшцуе ефективн!сть примусового охолодження. I

2. Визначена розрахунковим шляхом довжина г!лок термоеле-менг!в £залежн!сть (5)]; експеркментальним шляхом в лабораторних умовах п!д!бран! матер1'али для виготовлення термобатарей з рат'о-нальними термоелекгричними та теплоф1зкчнтк параметрами ! ощие-на ефэктивн!сть !х охолодження.

3. Отримане трансцендентне р!вняння (8) та його корен! для оц1Нки ефектквност! термобатарей, як! встановлен! в барабанно-ко- ' лодкових гальмах транспортних засоб!в. В!дхилення розрахункових значань зниження поверхневих температур фрикц!йних вузл!в гальма

в!д експериментальних даних не перевищувало 5 %.

4. Запропонован! м!сця 1 способи монтажу термобатарей та тел-лових трубок в гальм!вних колодках задн!х гальм1'вних механ!зм!ь транспортних засоб!в та проведен! експлуатац!йн! випробування при довготривалому режим! !х навантаження. Оц!нена ефективн!сть комб!нованого охолодження пар тертя гальм в !нтервал! поверхн^вих температур 100 - 350°С по значениях холодильного коеф!ц!ента карие но! д!! ( Ь ), що зм!нювався в!д 15,0 до 32,8 %.

5. Встановлено вплив теплонавантаженост! фрикц!йних вузл!"ч гальм транспортних засоб!в при природньому та примусовому !х охолодженн! на експлуатад!йн! параметри. Показано, що при р!вн! теплонавантаженост!, шо перевишуе допустиму температуру для вико-ристовуваних фрикц!йних матер!ал!в спостер!гаеться суттева дестаб!л!зац!я коеф!ц!ента тертя, гальмових момент!в, притискних зусиль ! т. д. Це призводить до втрати гальмом ефективност! та над!йност!.

6. Встановлен! законом!рност! зм!ни коеф!ц!ент!в тертя в!д питомих навантажень та роботи тертя на самопритискн!й та са-мов!дтискн!й колодках заднього гальма транспортного засобу.

7. Одержан! законом!рност! зм!ни коеф!ц!ент!в тертя на наб!гаюч!й та зб!гаюч!й поверхнях фрикщ'йних накладок самопри-тискно! колодки заднього гальма транспортного засобу з термо-електричним охолодженням в!д величини питомих навантажень.

8. 0ц!нена довгов!чн!сть фрикц!йних накладок гальм!вн!:х колодок гальма при природньому ! примусовому його охолодженн!.

9. Розроблен! конструкц!! барабанно-, дисково- та стр!чко-во-колодкових гальм з нетрадиц!йним видом охолодження (,термо-електричним). Останне забезпечуе зниження теплонавантаженост! пар тертя гальм на 15-30 %, що дозволяе п!дтримувати р!вень теплонавантаженост! в !нтервал! поверхневих температур 100 - 230°0, тоб-то нижчих за допустиму температуру для викорнстовусаних фрикц!йних матер!ал!в.

ССНОВН1 ПОЛОШШЯ ДИГЕРТАЦШС01 РОБОТ!! ВИКЛАДЕН1 В НАСТУПИ!«

ПРАЦЯХ

1. Еольченко Д. А. , Рио!н Г. 11 . Бак..«' • а Н. , В-льчснл; И. А. К

расчету термоэлектрического охлаждения пар трения тормозных устройств. - Ивано-Франковск, 1395. - 10 с. - / Рукопись представлена Прикарпатским ун-том им. В. Стефаника. Деп. в ГНТБ Украины 04. 04.1995, N 893 - Ук. 95.

2. Баш В. Е Расчет и конструирование устройств и систем термоэлектрического охлаждения пар трения тормозов. - Луганск, 1995. - 16 с. - / Рукопись представлена Луганским ин-том внутренних дел. Деп. в УкрШТЭИ 10.10.1996, N 30 - Ук. 95.

3. Баюн В. М. Керування навантажен1стю фрикц!йних вузл!в. -Луганськ, 1996. - 6 с. - / Рукопис представлений Луганським Ih-tom внутр!шн!х.' справ. Деп. в Укр1КТЕ1 14.10.1996, N32. -Ук. 96.

4. Вольченко Д. А., Рыбин Г. П., Еольченко Е А., Баш ЕЕ Экспериментальные исследования термоэлектрического охлаждения пар трения тормозных устройств. - Тезисы докладов международной научно-практической конференции ".Автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении" (часть 1), Луганск, 1996. - 0. 77.

5. Вольченко Д. А., Рыбин Г. П., Вольченко Е А., Баюн R Е Об управлении теплонагруженностью пар трения тормозных устройств. -Тезисы докладов международной научно-практической конференции "Автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении" (часть 1), Луганск, 1996. - С. 76.

6. Вольченко А. И., Баюн В. Е , Рыбин Г. П. К оценке эксплуатационных параметров термоэлектрического охлаждения тормозных устройств. - Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Создание ресурсосберегающих машин, и технологий" (часть 2), Могилев. 1996. - С. 62.

7. Вольченко А. И., Рыбин Г. Е , Баюн ЕЕ, Вольченко ЕА. С;:сллуатационние .параметры фрикционных узлов. - Тезисы докладов международного научно-технического семинара "Неразъемные соединения в сборке изделий", Варшава, 1995. - С. 56 - 64 (польською мсвою). ' .АННОТАЦИЯ

Гаюн В. Е Интенсификация охлаждения фрикционных узлов (на примере ;--банке-колодочных тормозов . транспортных средств сельскохо-

зяйственного назначения).

Диссертация является рукописью на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальностям: 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства; 05.20.03 - эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники. Луганск; 1й сельскохозяйственный институт. Луганск, 1996.

Защищается три статьи и тезысы четырех докладок, которые содержат результаты теоретических и экспериментальных исследований принудительного термоэлектрического охлаждения пар трения бара-банно-колодочных тормозов транспортных средств, используемых в сельскохозяйственном производстве. Ка основании экспериментальных исследований проиллюстрировано влияние тепловой нагруженности пар трения тормозов на их эксплуатационные параметры. Оценена эффективность термоэлектрического и комбинированного (термоэлект^и ческого с тепловой трубкой) охлаждения при длительном режиме наг-ружения томозов. Предложены конструкции устройств и систем д;,., интенсификации охлаждения фрикционных узлов тормозов.

Разработана методика расчета эффективности термоэлектрического охлаждения пар трения тормозов. Показан ресурс фршодюшшх накладок колодок барабанно-колодочных тормозов транспортных средств без и с принудительным охлаждением.

ABSTRACT

Bajun V.N. Stimulation of Friction Assembly Cooling (exemplified by drum-shoe brakes of vehicles of farm machinery)

The thesis is a manuscript on competition for the scientific degree of Candidate of Technical Sciences in 05.20.01 -Kfechanizatlon of Agricultural Production; 05.20.03 - Operation, Restoration and Overhaul of Farm Machinery. Lugansk Agricultural Institute. Lugansk, 1996.

The competitor stands for throe articles and abstracts t.o

f"nir reports which list the results of theoretical and experimental investigation of forse thermoelectrical cooling of a friction assembly which is operated in drum-shoe brakes of vehicles intended for farm machinery.

Relying on experiments, heat loading effect of friction couples of drum-shoe brakes on their performance characteristics is depicted. Performance of thermoelectrical and combined (thermoelectrical and heat tube) . cooling under continucul conditions of brake loading is evaluated. Designs of devices and systems for stimulating of friction brake assembly cooling are suggested.

Evaluation technique for thermoelectrical cooling of friction brake couples is devised. Friction lining of the friction brake shoes of vehicles with or without force cooling is presented as well.

Клшов{ слова: барабанно-колодкове гальмо, фрикщйний вузол, 1'нтенсиф!кад1я охолодження, термселектричний ефект, нап!велэмен-ти, термобатаре!.