Волощук В. В. Моделювання теплового стану та енергоємності автомобільних барабанних гальм і визначення їхніх раціональних конструктивних параметрів

Об'єкт дослідження - процеси генерування, акумулювання та розсіювання теплоти у парах тертя барабанно-колодкового гальма вантажного автотранспортного засобу при гальмуванні у часі та метод визначення їх раціональних конструктивних параметрів. Метою роботи є дослідження закономірностей температурного поля, кількості генерованої, акумульованої та розсіюваної теплоти у часі при різних режимах гальмування у фрикційних вузлах барабанно-колодкового гальма автотранспортного засобу в поєднанні з визначенням їх раціональних конструктивних параметрів. Задачі дослідження: вдосконалити математичну модель пари тертя барабанно-колодкового гальма; оцінити якісно й кількісно складові теплового балансу гальмівного барабана та фрикційних накладок; вдосконалити метод розрахунку конструктивних параметрів гальмівного барабана автотранспортного засобу з урахуванням його динамічної та теплової навантаженості; провести аналіз адекватності теплової моделі пари тертя барабанно-колодкового гальма за результатами експериментальних досліджень; запропонувати удосконалені конструкції фрикційних вузлів барабанно-колодкового гальма автотранспортного засобу. Методи дослідження: теорії теплопровідності, теплообмінних та теплопередавальних процесів, теоретичної теплової динаміки в поєднанні з методом часової ітерації для побудови теплової моделі; планування експерименту для визначення поверхневих температур пар тертя гальма; математичної статистики та регресивного аналізу для обробки експериментальних даних; геометричного програмування для визначення раціональних конструктивних параметрів. Наукова новизна отриманих результатів: удосконалено системний підхід з використанням методу ітерації у дослідженні швидкоплинних нестаціонарних теплових процесів, які відбуваються на різних режимах гальмування; набули подальшого розвитку методи дослідження теплової динаміки для оцінки розподілу теплових потоків у фрикційних вузлах барабанно-колодкового гальма автотранспортного засобу; встановлено нові зв'язки між конструктивними, фізичними та режимними параметрами фрикційних вузлів барабанно-колодкового гальма на основі виконаних досліджень з використанням геометричного програмування; набули подальшого розвитку концептуальні рішення для зниження та вирівнювання навантаженості у фрикційних вузлах барабанно-колодкового гальма автотранспортного засобу. Результати проведених теоретичних й експериментальних досліджень доцільно використовувати у проектних організаціях і конструкторських бюро автомобільних заводів при удосконаленні існуючих і проектуванні нових типів фрикційних вузлів барабанно-колодкових гальм. Основні результати досліджень барабанно-колодкових гальм використано в асоціації "Автобус" (м. Львів).