Влияние геометрии профиля диска на формирование контактирующих сил на рабочих площадках тормозного устройства

Представлена оценка влияния параметров, характеризующих макронеровность на поверхности тормозного диска на распределение контактирующих сил в системе «полиприжимающий механизм – тормозная колодка – тормозной диск» и развиваемый тормозной диск. В качестве основных параметров, характеризующих макронеровность на рабочих поверхностях тормозного диска, были выбраны углы наклона реального профиля поверхности в тангенциальном и радиальном направлениях. Были получены зависимости для расчета положения центра давления в тангенциальном и радиальном направлениях в системе «полиприжимающий механизм – тормозная колодка – тормозной диск» с учетом углов наклона профиля в двух направлениях. Для оценки влияния углов наклона на распределение сил по площади контактирующих поверхностей тормоза были построены твердотельные модели тормозных устройств с моделируемыми реальными профилями рабочих поверхностей диска. В качестве объектов моделирования использовались поверхности диска с циклическими макронеровностями и с одной областью. При взаимодействии рабочих пар тормозного устройства с одной макронеровностью на поверхности происходила инверсия распределенных контактирующих сил, в сравнении с диском, на поверхности которого были циклические макронеровности.

1. Sathish, K. T. Study of friction, wear and plastic deformation of automotive brake disc subjected to thermo-mechanical fatigue / K. T. Sathish, J. Maniraj, V. S. Thangarasu // Matéria. – 2023. – Vol. 28 (1). – 13 p. – DOI 10.1590/1517-7076-rmat-2022-0329.

2. Braking force & braking time reduction by using four shoe brake system / C. B. Manikandan, P. Balamurugan, S. L. Beneston [et al.] // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. – 2019. – Vol. 8. – P. 1376–1380.

3. Study of the Mechanical Behavior of an Automobile Brake Disc / K. Siham, B. Mokhtar, T Tawfik, [et al.] // Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. – 2021. – Vol. 65 (3). – P. 197–204. – DOI 10.3311/PPme.15589.

4. Brake torque analysis of fully mechanical parking brake system : Theoretical and experimental approach / I. Mohd-Razmi, A. B. Abd-Rahim, B. Ali [et al.] // Ingeniería, investigación y tecnología. – 2018. – Vol. 19. – P. 37–49. – DOI 10.22201/fi.25940732e.2018.19n1.004.

5. Chaphale, S. B. A review on thermal and contact stress analysis of disc braking system / P. P. Chaphale, S. B. Jaju // International Journal of Engineering Research and General Science. – 2014. – Vol. 2 – P. 78–84.

6. Кривошея, Ю. В. Изменение геометрических параметров микронеровностей тормозного диска под влиянием напряжений сжатия в диапазоне упругих деформаций / Ю. В. Кривошея // Сборник научных трудов ДОНИЖТ. – 2024. – № 3 (74). – С. 45–54.

7. Numerical analysis of a rotor disc for optimization of the disc materials / S. P. Baskara, A. Muthuvel, N. Prakash, W. L. Stanly // Journal of Mechanical Engineering and Automation. – 2015. – Vol. 5 (3B). – P. 5–14. – DOI 10.5923/c.jmea.201502.02.

8. Поляков, П. А. Определение положения центра давления в системе "прижимающий элемент – тормозная колодка – тормозной диск" / П. А. Поляков // Транспортное, горное и строительное машиностроение : наука и производство. – 2022. – № 16. – С. 62–69. – DOI 10.26160/2658-3305-2022-16-62-69.