Ocena niestabilności termosprężystej hamulców ciernych w oparciu o kryterium dopuszczalnego odkształcenia osiowego tarczy hamulca

• Autorzy: Ścieszka S. , Żołnierz M.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the thermoelastic instability in friction brakes based on the axial disc distortion-rise limit criterion

• Konferencja: Górnictwo zrównoważonego rozwoju 2006
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ciepło generowane w hamulcach mechanicznych wywołuje odkształcenia termosprężyste tarcz hamulcowych, co prowadzi do zmiany rozkładu nacisków na powierzchniach ciernych tarcz. To wzajemnie powiązane ze sobą oddziaływanie prowadzi do wytworzenia tzw. gorących plam, jeżeli początkowa prędkość hamowania jest wystarczająco wysoka. Tak opisany proces nazywa się niestabilnością termosprężystą. W artykule przedstawiono zastosowanie metody elementów skończonych (MES) do modelowania tego procesu w hamulcach tarczowych maszyn wyciągowych. Przedstawiono wpływ wybranych parametrów konstrukcyjnych (grubość tarczy) i materiałowych tarczy (współczynnika rozszerzalności cieplnej, przewodności cieplnej i modułu sprężystości) na wartość prędkości krytycznej. Jako kryterium oceny przejścia ze sfery stabilności do niestabilności przyjęto kryterium dopuszczlnego odkształcenia osiowego tarczy hamulca.

EN

The heat generated in mechanical brakes causes thermoelastic distortion of disc and affects the distribution of contact pressure. This interaction is unstable if the sliding speed is sufficiently high leading eventually to the development of hot spots. The phenomenon is reffered to as frictionally-excited thermoelstic instability or TEI. This paper describes application of finite element modelling of the phenomenon in mining winding machine friction disc Breakes. The effects of friction material properties, disc material properties and disc thickness on the criterial speed were investigated. The most influential property was found to be the thermal expansion coefficient of disc material. As the criterion for stability/instability evaluation the axial disc diistortion-rise limit was applied in the finite element analysis.

Słowa kluczowe

PL

hamulec cierny; tarcza hamulcowa; metoda elementów skończonych; niestabilność

EN

friction brake; brake disc; finite element modelling; instability

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2006
• Tom: z. 274
• Strony: 299--310
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz.

Twórcy

autor

Ścieszka S.

autor

Żołnierz M.

• Polietchnika Śląska, Wydział Górnictwa i Geologii, Instytut Mechanizacji Górnictwa, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 2, pokój 213, tel. [phone],

Bibliografia

• 1. Anderson A. E., Knapp R. A.: Hot Spotting in Automotive Friction Systems. Wear, 1990, 135, s. 319-337.
• 2. Lee Kwangjin, Barber J. R.: Frictionally Excited Thermoelastic Instability in Automotive Disc Brakes. Journal of Tribology, 1993, 115, s, 607-614.
• 3. Yi Y., Barber J. R. i Harlsock D. L.: Thermoelastic instability in automotive disk brakes-Finite clement analysis and experimental verification. Proc. 3"' Contact Mechanics International Symposium, Peniche, Portugal, June 2001, s. HI 7.
• 4. Żołnierz M.: Symulacja wpływu cech konstrukcyjnych hamulca tarczowego maszyny wyciągowej na jego stabilność termospręfcysta.. Praca doktorska, Gliwice 2006