ОЦІНКА ЕНЕРГОНАВАНТАЖЕНОСТІ МЕТАЛЕВИХ ФРИКЦІЙНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ГАЛЬМ

Анотація

В матеріалах даної статті дана оцінка енергонавантаженості металевих фрикційних елементів гальм та розглянуті наступні питання: конструкція і робота фрикційних вузлів гальм та їх розрахункові схеми; внутрішні та зовнішні параметри металополімерних пар тертя трибосистем з врахуванням їх енергонавантаженості. Встановлено, що на формування температурного режиму металевих фрикційних елементів (ободів шківів і барабанів, дисків) гальмівних пристроїв помітний вплив справляють такі чинники, як співвідношення між їх масою, площею нагрівання (полірованою) та охолодження (матовою) та темпами протікання даних процесів. Якість і надійність створюваних конструкцій фрикційних вузлів гальмівних пристроїв залежать від процесів, явищ і ефектів, що відбуваються під час фрикційної взаємодії мікровиступів їх пар тертя. Контакт мікровиступів носить дискретний характер і оцінюється динамічним коефіцієнтом взаємного перекриття пар тертя, а його величина складає до 0,25 (для дисково-колодкових гальм) і до 0,75 (для барабанно- і стрічково-колодкових гальм). Згідно молекулярно-механічної моделі електротермомеханічного тертя взаємодія мікронерівностей поверхонь тертьових тіл можна представити у вигляді вузької ділянки ковзання фактичних областей контакту (адгезійна складова). Це супроводжується деформацією нерівностей (деформаційна складова), що викликає їх напружений стан. Тому тепловиділення при терті обумовлено, з одного боку, руйнуванням адгезійних зв'язків у фактичних зонах контакту, а з іншого боку - напружено-деформованим станом мікронерівностей. Bибір металевих фрикційних елементів різних видів гальмівних пристроїв обумовлений, переважно, рівнем енергонавантаженості та умовами експлуатації гальм. При гальмуванні здійснюється генерація струмів i акумуляція теплоти в поверхневих шарах робочих деталей фрикційного вузла. Найбільші зміни вказані процеси викликають в підповерхневих шарах фрикційних накладок. В npoцесі пластичної деформації в матеріалах відбувається зміна їx структури i властивостей. Одночасно з цим безперервно змінюються механічні, динамічні i температурні градієнти в поверхневих шарах металополімерних пар тертя, рівень яких залежить від режимів гальмування. У реальних умовах металополімерні пари тертя піддаються наступним термічним навантаженням:  імпульсне нагрівання і повільне природне охолодження; нагрівання і охолодження з високим темпом; повільне нагрівання і  вимушене охолодження; нагрівання і охолодження з малим темпом. Темпи нагрівання, природного і вимушеного охолодження робочих поверхонь металополімерних пар тертя гальмівних пристроїв визначаються їх електротермостимульованими процесами поляризації і деполяризації.