CC BY
65
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х_
УДК 530.1 (03)
Казарцев Дмитрий Николаевич
канд. тех. наук, доцент ЮУрГУ г. Златоуст, РФ E-mail: dnk54@bk.ru
ОЦЕНКА ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ТРАМВАЙНОГО ТОРМОЗА
Аннотация
В статье рассматривается расчёт температуры нагревания элементов тормозных устройств трамвая, в режиме аварийного торможения.
Ключевые слова
Дисковый тормоз, работа трения, кинетическая энергия, количество теплоты, температура.
Одним из наиболее перспективных, безопасных и экологически чистых видов городского транспорта является трамвай. Совершенствование конструкции трамваев, производимых Усть-Катавским вагоностроительным заводом, повышение качества рельсового пути, позволяет увеличить максимальную скорость движения вагонов до 90 км/ч (25м/с). В связи с этим становится актуальным вопрос обеспечения надежности и долговечности работы тормозных устройств городского трамвая.
В современных трамваях используются электромеханические дисковые тормоза, производимые предприятием СКБ «Парус» в г. Златоусте, располагающиеся на валах электродвигателей приводов колесных пар.
В результате экстренного торможения возникает опасность перегрева тормозных дисков и тормозных колодок, что может привести к существенному увеличению тормозного пути трамвая и выходу из строя элементов тормозного механизма.
Определим минимальный тормозной путь трамвая при торможении с максимальной начальной скорости Vо до полной остановки.
Исходные данные: тт = 4 • 104 кг - масса трамвая; V0 = 25м /с - максимальная скорость движения; RK = 0,31м - радиус колеса; f = 0.15 - коэффициент трения колеса о рельсы (сталь по стали); тд = 3,5кг - масса тормозного диска; k = 5 •lO5 м - коэффициент трения качения; Т = 0,9 -коэффициент полезного действия редуктора; n = 4 - количество тормозных устройств; c = 500-Дж -
кг • К
удельная теплоемкость стального тормозного диска; Мн = 500Н • м - номинальный тормозной момент; М^ = 750Н • м - максимальный тормозной момент.
В соответствии с теоремой об изменении кинетической энергии [1, с. 76-83] при блокировке колес максимальным тормозным моментом имеем:
. m• V2 m• V2 л _ и 1 _ -с__]
Атр = —-----— , где A^ = -F.jp •! = -гт$ - работа силы трения скольжения, тогда,
Г 1 ™ • у02 , У02 252
- гти =- , отсюда 1 =-=-= 212. ом - тормозной путь.
2 2 • 0.15 • 9.8
В этом случае вся тепловая энергия трения рассеивается в колеса и рельсы и нагрев элементов тормозных устройств минимален.
При торможении номинальным тормозным моментом, момент силы трения колеса превосходит его, и проскальзывание осуществляется в тормозном устройстве. Тогда вся тепловая энергия рассеивается в тормозном диске.
В соответствии с законом превращения энергии [1, с. 156-159] запишем
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х
тТ • V0 _А = п • Q 2 с
, где
A = F • l =
с с
k_ R
V "к
количество теплоты, выделяемое тормозом, отсюда:
2
■ mTgl - работа сопротивления качению; Q = ета Л( -
7 • (0.5тТ • V0
At =
R
mTgl)
k
стдп
Рисунок 1 - Привод колесной пары. 1- колеса; 2- электродвигатель; 3 - дисковый тормоз; 4 - редуктор.
Подставляя числовые значения, получим
5 105
0.9■ (0.5■ 4-104 ■ 252 —■--4-104 ■ 9.8■ 212.6)
Л =-031-« 1605°С
500 ■ 3.5 ■ 4
Такое повышение температуры недопустимо при работе тормозных устройств. В результате анализа проведенных расчетов была усовершенствована конструкция тормозов. В частности увеличена масса тормозных дисков, улучшена система их вентиляции, что позволило обеспечить допустимый температурный режим работы.
Список использованной литературы: 1. Х. Кухлинг. Справочник по Физике: Перевод с немецкого. - М.:Мир,1983, - 520 с.
© Казарцев Д.Н., 2016
УДК 378.17
Ковырзина Александра Станиславовна
студентка аэрокосмического факультета, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
г. Пермь, Российская Федерация
ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АО «СОРБЕНТ»
Аннотация
В работе построена однофакторная математическая модель, характеризующая прямые зависимости
