Численное моделирование тепловых режимов работы многодискового маслоохлаждаемого тормоза транспортного средства. Часть 1. Решение тепловой задачи

Abstract

Рассмотрены тепловые режимы работы многодискового маслоохлаждаемого тормоза при однократном и многократном торможении транспортного средства, а также при притормаживании на затяжном спуске. Сформулирована начально-краевая тепловая задача для данных режимов работы тормоза и методом конечных элементов получено ее численное решение. Установлены закономерности формирования нестационарного температурного поля на контактных поверхностях и в объеме элементов пары трения тормоза для заданных режимов торможения. Получены зависимости максимальной температуры поверхности контакта металлического контртела и фрикционного материала от нагрузочно-скоростных режимов движения транспортного средства. Предложена методика прогнозирования критических режимов работы многодисковых маслоохлаждаемых тормозов для заданных условий работы мобильных машин.

The paper deals with thermal regimes of the operation of the multidisc oil-cooled brake during single and multiple brakings of a vehicle as well as during slowing down over a long slope. An initial-boundary heat problem is formulated for these regimes of brake operation and its numerical solution is obtained using the finite element method. Regularities of formation of the non-stationary temperature field on the friction surfaces and in the brake members are found for the specified braking regimes. The dependences of the maximal temperature of the surfaces of the metal counterbody and frictional material on the load and velocity regimes of vehicle motion are derived. A method for predicting the critical regimes of the operation of multidisc oil-cooled brakes for the specified conditions of vehicle exploitation is proposed.