Методика вдосконалення теплової моделі автомобільного дискового гальмового механізму, яка складається з інтегральної оболонки та розробленого математичного модулю. Дослідження теплового балансу та впливу різних чинників на температурний режим гальм.
Аннотация к работе
Розвязування зворотної та інверсної задач дає змогу отримати за відомими полями потенціалів при заданій моделі граничні умови (зворотна задача) і коефіцієнти основного рівняння теплопровідності (інверсна задача). Це забезпечується можливістю отримання реальних значень коефіцієнтів тепловіддачі гальмових механізмів за результатами натурних експериментів (зворотна задача) та дослідження швидкозмінних температурних полів у відкритих дискових гальмах (інверсна задача). Запропонований методологічний підхід забезпечує узагальнення наявних знань та засобів для проектування, теоретичного контролю процесів розробки, розвитку і використання систем, багатоваріантного опрацювання проектів та їх вибору з урахуванням вимог адекватності моделей реальним обєктам і заданим критеріям якості, виявлення можливості паралельного виконання проектних процедур і управління ними. На основі баз знань розробляють концептуальні моделі (К-моделі) проектованої системи (елементи приводу, гальмові механізми, підсилювачі тощо) на двох рівнях: верхній рівень - К-модель САПР гальмівного керування, як обєктів проектування; нижній - К-моделі проектованих вузлів і систем гальмівного управління. Тому вдосконалення теорії робочих процесів, конструкцій і режимів роботи гальмових механізмів АТЗ з метою мінімізації їх температурного режиму становить одне з актуальних завдань у галузі підвищення ефективності останніх.У роботі рекомендовано поєднувати вимоги до енергоємності з сучасними методами випробувань автомобілів на ефективність дії гальм. Відзначено, що для оцінки надійності гальмових систем АТЗ повинна розглядатись задача визначення температур поверхонь тертя при наступних режимах гальмувань: а) тривалий режим, який спостерігається на затяжних ухилах доріг; б) напружений повторно-короткочасний режим роботи гальм, який спостерігається при експлуатації АТЗ у великих містах; в) спеціальні режими, регламентовані міжнародними методиками перевірки ефективності дії гальмових механізмів. Для цього необхідний розвязок системи рівнянь в часткових похідних, які описують процеси теплопереносу в складних обєктах з розподіленими параметрами при відповідних крайових умовах: Врахування тривимірності моделі здійснюється зміною параметрів в залежності від координати z, а при двовимірній постановці задачі процес описується системою рівнянь: У наведених залежностях: t - температура, t - час, Q - густина теплового потоку; х, у, z - поточні координати; l = (x, y, z, t) - коефіцієнт теплопровідності ; cr (x, y, z, t) - обємна теплоємність. Виявлено, що з ростом кількості гальмувань на попередньому етапі випробувань І зменшується приріст усталеної температури за кожне гальмування. Якщо при початкових гальмуваннях усталена температура поверхонь тертя зростає на 18 - 22° С, то при девятнадцятому та двадцятому гальмуваннях - тільки на 4 - 5° С.1.Результати аналізу режимів роботи та енергонавантаженості гальмових механізмів автобусів підкреслюють актуальність розвязання задачі покращення їх енергоперетворюючих властивостей і слугують початковою інформацією для розроблення відповідної математичної моделі. 2.Розроблено програмний комплекс, що складається з інтегральної оболонки та розрахункового модулю, для дослідження температурних режимів дискових гальм автомобільних коліс. Його особливістю є те, що він враховує періодичний вихід диска з-під накладки при обертанні колеса та зміну густини теплового потоку від тривалості часу гальмування. 4.Розвязанням зворотної задачі теплопровідності методом компютерного моделювання отримано значення коефіцієнтів тепловіддачі, які для методу послідовних гальмувань (випробування І) становлять для дискових гальм 48 - 52 Вт/м2Чград. 5.Показано, що покращення умов тепловіддачі з ростом a = 25 Вт/м2Чград. до a = 75 Вт/м2Чград. призводить до зниження температур поверхонь тертя в кінці попереднього етапу випробувань І на 30% за нагріванням та на - 34% за охолодженням.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ.ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ВИКЛАДЕНИЙ У ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ
1.Гудз Г.С., Глобчак М.В., Коляса О.Л. Про питання поповнення бази знань для концептуального проектування дискових автомобільних гальм. Зб. наук. пр. асоціації "Автобус": Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів. - Львів, 2000, вип. 3. - С. 58-60.
2.Gudz G., Globchak M., Koliasa O. To the problem of entering new information about the heat flow distribution coefficient in an automobile brake friction pair into the knowledge base using computer simulation. Щорічний науково-виробничий журнал "Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів". - Львів: Логос, 1999, №6. - С. 31-32.
3.Гудз Г.С., Коляса О.Л. Про питання теплової динаміки в дисковому гальмовому механізмі при екстреному гальмуванні // Вісн. ДУ "Львівська політехніка". Динаміка, міцність та проектування машин і приладів. - Львів, 2000, № 396. - С. 60-62.
4.Гудз Г.С., Глобчак М.В., Коляса О.Л. Про вплив умов тепловіддачі на температурний режим дискових гальмових механізмів. Зб. наук. пр. асоціації "Автобус": Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів. - Львів, 2000, вип. 4. - С. 51-54.
5.Гудз Г.С., Коляса О.Л., Тарапон А.Г. Расчетный модуль для исследования температурных полей в дисковых тормозах автотранспортных средств. Зб. наук. пр. Інституту проблем моделювання в енергетиці НАНУ: Моделювання та інформаційні технології. - К., 2001, вип. 8. - С. 45-50.
6.Гудз Г.С., Коляса О.Л. Компьютерное моделирование теплового баланса автомобильного дискового тормоза. Зб. наук. пр. Інституту проблем моделювання в енергетиці НАНУ: Моделювання та інформаційні технології. - К., 2001, вип. 7. - С. 24-29.
7.Гудз Г.С., Коляса О.Л. Моделирование процеса теплообмена во время испытаний дисковых тормозов. Зб. наук. пр. інституту проблем моделювання в енергетиці НАНУ. - К., 2001, вип. 11. - С. 46-51.
8.Гудз Г.С., Глобчак М.В., Коляса О.Л. Про вплив деяких конструктивних чинників на температурний режим дискових гальмових механізмів. Зб. наук. пр. асоціації "Автобус": Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів. - Львів, 2001, вип. 5. - С. 69-72.
9.Коляса О.Л. Про вплив товщини автомобільного гальмівного диска на його температурний режим // Вісн. НУ "Львівська політехніка": Динаміка, міцність та проектування машин і приладів. - Львів, 2001, № 434. - С. 68-72.
10.Гудз Г.С., Коляса О.Л., Пидгородецкий Я.И. Экономическая целесообразность применения тепловых моделей тормозных механизмов в конструкторской практике // Вестн. Харьковского гос. автомобильно-дорожного технического ун-та. - Харьков, 2001, вып. 14. - С. 55-57.
11.Гудз Г.С., Коляса О.Л. Классификация и сравнительный анализ точности моделей фрикционных узлов автотранспортных средств // Вестн. НТУ "ХПИ". - Харьков, 2001, №14. - С. 134-143.
12.Гудз Г.С., Коляса О.Л., Королевич Л.М. Про питання вибору багаточинникової теплової моделі автомобільного дискового гальма // Вестн. НТУ "ХПИ". - Харьков, 2001, №15. - С. 152-157.
13.Gudz G., Globchak M., Koliasa O. Choosing a model of research temperature fields in automobile wheel disk brakes. Mechanics - 2000. Proceeding of the International Scientific Conference. Rzeszow, June 2000. - Р. 43-46.
14. Гудз Г.С., Коляса О.Л., Тарапон А.Г. Модели температурных полей в автомобильных дисковых тормозах // Тези доповідей ХХ наук.-техн. конф. "Моделювання" в Інституті проблем моделювання в енергетиці НАНУ. - Київ, 12 - 14.01.2000. - С. 34.
15.Гудз Г.С., Глобчак М. В., Коляса О.Л. Розвиток деяких положень класичної теорії робочих процесів у фрикційних вузлах автотранспортних засобів // Тези доповідей 4-го міжнар. симп. українськ. інж.-механ. у Львові. - Львів, 1999. - С. 145.
16.Гудз Г.С., Глобчак М.В., Коляса О.Л., Яворський Я.П. Техніко-економічне обгрунтування застосування теплових моделей дискових гальм у конструкторській практиці // Тези доповідей 5-го міжнар. симп. українськ. інж.-механ. у Львові. - Львів, 2001. - С. 142-143.
17.Гудз Г.С., Коляса О.Л., Яворський Я.П. Теплова модель дискового гальмового механізму автомобільного колеса // Материалы международной научно-технической конференции "Новые технологии в машиноприборостроении и на транспорте". - Севастополь: Изд-во Сев. ГТУ, 10 - 14.09.2001. - С. 296-301.