Международный научно-образовательный электронный журнал «образование и наука в XXI веке». Выпуск №20 (том 5)



Download 20,94 Mb.
Pdf ko'rish
bet399/402
Sana03.03.2022
Hajmi20,94 Mb.
#481069
TuriСборник
1   ...   394   395   396   397   398   399   400   401   402
Bog'liq
a62191 d9da4dd4d7a94a5fb747db07c9ca292b

Первая стадия
, при которой закон изменения температуры по времени 
является экспоненциальным и имеет место кратковременное тепловое 
равновесие (интервал установившихся температур 50-250°С). 


994 
Вторая стадия
. Постоянный температурный нагрев во всех точках барабана 
(250-450°С). 
Третья стадия
, которая характеризуется интенсивным изменением 
температуры (температура нагрева - 450°С и выше). 
Произведем определение критической установившейся температуры 
металлического элемента тормоза. 
Среднее значение температур, превышающих допустимую при минимальном 
температурном градиенте по толщине обода или бандажа тормозного барабана. 
Величина (
t
ну
) характеризуется тепловым равновесием рабочей поверхности 
накладок и металлического элемента по толщине разомкнутого тормоза. 
Нагревание 
и 
охлаждение 
тормозного 
барабана 
описывается 
дифференциальным уравнением теплопроводности Фурье. 
𝜕Т
2
𝜕𝑡

𝛼
о𝛿 
(
𝑑
2
𝑇
2
𝑑𝑋
2
+
𝑑
2
𝑇
2
𝑑𝑌
2
+
𝑑
2
𝑇
2
𝑑𝑍
2
)
(1.3), а также начальными 
Т
2
= 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑡)
и 
граничными
 
𝛼

(
Т
в
− Т
в1
)= -
𝜆
в
𝑑𝑇
1
𝑑𝑧
(1.4) условиями,
где 
Т
2
= 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑡) −
мгновенная температура точки обода тормозного 
барабана, заданная текущими коэффициентами х, y, z и времени (t) K. 
𝛼
о𝛿 
–коэффициент температуропроводности материала металлического 
элемента тормоза 
м
2
/с,
Т
В1
-температура окружающего воздуха, К. 
Общий интеграл уравнения Фурье для случая
Т
В1
= const может быть 
представлен бесконечным рядом, члены которого являются экспоненциальными 
быстро убывающими функциями времени. 
Т
𝛿
=
Т
𝑁
-
Т
В

𝐴
1
1
𝑈
1
𝑒
−𝑚
1
𝑟
+
𝐴
2
1
𝑈
2
𝑒
−𝑚
2
𝑟
+
𝐴
3
1
𝑈
3
𝑒
−𝑚
3
𝑟
(1.5), 
где 
Т
𝛿
=
Т
𝑡
-
Т
В
– избыточная температура обода барабана над окружающей 
средой; 
𝐴
1
1
𝐴
2
1
𝐴
3
1
– постоянные, определяемые из условия обода барабана над 
окружающей средой; начальный момент времени (t=0). Функции координат 


995 
точек 
𝑈
1
𝑈
2
𝑈
3
системы, характеризующие пространственное распределение 
температуры. 
𝑚
1
𝑚
2
𝑚
3
- постоянные положительные возрастающие числа, характеризуют 
темп протекания процесса и зависят от условий теплообмена (α) физических 
свойств обода барабана (
𝜆
𝛿
𝛼
о𝛿
𝛾
) от формы (
𝐹
1
) массы (
𝑚
о𝛿,𝛿
) и его размеров. 
В общем случае 
𝑚
𝑇
=
𝜓
𝐹
𝑚
о𝛿,𝛿
𝛼
1
𝑐
(1.6),
где ψ- критерий неравномерности температуры при 
𝑡
1
-превышающем 
некоторое значение t. Сумма из-за быстрой сходимости членов ряда мало 
отличается от первого члена и поэтому можно принять 
Т
𝛿
= 𝐴
1
1
𝑈
1
𝑒
−𝑚
1
𝑟

где 
𝑧
1
˃

Дифференцируя уравнение 1.6 по времени, получаем
𝑑Т
𝛿
𝑑𝑡
= -
𝑚
𝑇
𝐴
1
1
𝑈
1
𝑒
−𝑚
1𝑡
(1.7) 
Из уравнений (1.3) и (1.5) следует, что 
𝑑Т
𝛿
𝑑𝑡
= -
𝑚
1
Т
𝛿
Число 
𝑚
𝑡
= -
1
Т
𝛿
𝑑Т
𝛿
𝑑𝑡
характеризует темп охлаждения, т.к представляет собой 
изменение во времени относительной температуры (избыточной над 
окружающей средой) для любой точки скорость ее изменения. 
Логарифмируя уравнение 1.7, ln
Т
𝛿
=-
𝑚
𝑇
𝑡 + 𝑙𝑛𝐴
1
1
𝑈
1
= −𝑚
𝑇
𝑡 + 𝐶
1
(1.8) 
откуда следует, что при 
Т
ВТ
=const натуральный логарифм избыточной 
температуры над окружающей средой изменяться в функции времени по прямой, 
имеющей разный наклон первой и третьей стадиях процесса. 
Теплонагруженность бандажа или обода тормозного барабана изменяется в 
указанных стадиях с разной скоростью. ln
Т
𝛿1
, ln
Т
𝛿2
, ln
Т
𝛿3
, ln
Т
𝛿4
- значения 
натурального логарифма, в которых 
Т
𝛿1
= 323К, Т
𝛿2
= 523К, 
Т
𝛿3
=673К и 
Т
𝛿4
=773К. 
На форму контакта фрикционных накладок с барабаном оказывает влияние не 
только режим торможения транспортного средства, но и изменение их 
теплонагруженности. Тепловое воздействие на обод барабана (не ниже 100°С и 
более) вызывает его тепловую деформацию, которая из-за низкой 


996 
эффективности естественного охлаждения действует более длительный период 
времени, чем механические. 
Если температура рабочей поверхности барабана выше, чем температура 
накладок, тогда накладки прилегают к барабану серединой (синусоидальный 
закон распределения нагрузок). Выравнивание поверхностных температур 
накладок и барабана приходится в основном на середину процесса торможения 
(длительного и единичного режима нагружения) и способствует прилеганию 
фрикционных пар трения. 
Таким образом, приведенные данные по теплонагруженности рабочих деталей 
тормозов транспортных средств позволяют установить влияние геометрических 
(диаметра, толщины и ширины обода тормозного барабана, установочного 
зазора между фрикционными парами коэффициента взаимного перекрытия 
взаимодействующих 
пар) 
и 
теплофизических 
коэффициентов 
температуропроводности и теплопроводности материалов обода барабана и 
фрикционной накладки, параметров н их поверхностные температуры и 
накопить априорную информацию по управлению тепловыделением. 
Рис 1. Зависимость времени нагревания или охлаждения обода тормозного 
барабана от величины натурального логарифма избыточной температуры над 
окружающей средой. 

Download 20,94 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   394   395   396   397   398   399   400   401   402




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish