ДИСКОВИЙ ГАЛЬМІВНИЙ МЕХАНІЗМ-СТЕНД ДЛЯ ТРИБОМЕТРІЇ ФРИКЦІЙНИХ ПАР

Дисковий гальмівний механізм-стенд для трибометрії фрикційних пар, що складається з гальмівного диска, зв'язаного з інерційною масою за допомогою вала, скоби зі встановленими робочими циліндрами та гальмівними колодками, яка має можливість переміщення в площині обертання гальмівного диска відносно осі циліндричного шарніра, який відрізняється тим, що для обмеження свободи кутового руху скоба з'єднується з супортом через динамометричний елемент, виконаний з можливістю вимірювання діючого на нього зусилля від реактивного моменту, що діє на скобу.

Винахід належить до випробувальної техніки, а саме стосується пристроїв контролю якості фрикційних пар гальмівних механізмів автомобілів (трибометрії контакту фрикційних пар). Відомий [1] випробувальний стенд, на якому встановлено дисковий гальмівний механізм. Стенд має інерційну масу, вал, що пов'язує інерційну масу з ротором (гальмівним диском) дискового гальмівного механізму. На стенді встановлено датчики температури фрикційних поверхонь, гальмівного моменту та сили, що притискає гальмівні колодки до гальмівного диска. Недоліком відомого [1] технічного рішення є те, що воно не дозволяє визначити окремо середній коефіцієнт тертя та середній радіус тертя при проведенні трибометричних випробувань фрикційних пар дискових гальмівних механізмів. Після вимірювання гальмівного моменту МТ, зусилля N, що притискає гальмівні колодки до гальмівного диска визначають доданок , (1) де z - кількість поверхонь тертя, z=2. Найбільш близьким технічним рішенням є дисковий гальмівний механізм [2], що складається з гальмівного диска, пов'язаного з інерційною масою, за допомогою вала зі встановленими на ньому датчиками крутного моменту, а також скоби зі встановленими в ній робочими циліндрами з датчиками тиску робочої рідини та гальмівними колодками, причому скоба пов'язана з супортом за допомогою циліндричного шарніра із забезпеченням можливості кутового руху у площині обертання гальмівного диска. Це рішення дає можливість у подальшому визначати реактивний момент МР, що діє на скобу збоку гальмівного диска. Недоліком найбільш близького технічного рішення є те, що з його допомогою також неможливо визначати такі триботехнічні параметри контакту фрикційних пар, як середній коефіцієнт тертя та середній радіус тертя при трибометричних випробуваннях. В основу винаходу поставлено задачу створення дискового гальмівного механізму-стенда, що дозволяє при трибометричних випробуваннях фрикційних пар проводити окреме визначення параметрів та . Поставлена задача вирішується тим, що в дисковому гальмівному механізмі-стенді для трибометрії фрикційних пар, що складається з гальмівного диска, зв'язаного з інерційною масою за допомогою вала, скоби зі встановленими робочими циліндрами та гальмівними колодками, яка має можливість переміщення в площині обертання гальмівного диска відносно осі циліндричного шарніра. Для обмеження свободи кутового руху скоба з'єднується з супортом через динамометричний елемент, виконаний з можливістю вимірювання діючого на нього зусилля від реактивного моменту, що діє на скобу. Таким чином, винахід забезпечує можливість окремого визначення коефіцієнта тертя та середнього радіуса тертя в процесі випробувань, що підвищує точність трибометричних досліджень. На кресленні наведено схему дискового гальмівного механізму-стенда для трибометричних випробувань фрикційних пар, де 1 - скоба, 2 - динамометричний елемент, 3 - гальмівний диск, 4 - вал, 5 - робочий циліндр. Дисковий гальмівний механізм-стенд працює наступним чином. Перед початком роботи на дисковому гальмівному механізмі-стенді встановлюють гальмівний диск 3 та гальмівні колодки з фрикційним матеріалом, які потребують трибометрії в парі з матеріалом гальмівного диска 3. Гальмівний диск 3 зв'язаний валом 4 з інерційною масою, яка моделює частину маси автомобіля. Після розгону гальмівного диска 3 загальмовують дисковий гальмівний механізм-стенд шляхом подачі тиску P робочої рідини від головного гальмівного циліндру (ГГЦ) в робочий циліндр 5. Під тиском P робочої рідини у робочому циліндрі 5 гальмівні колодки з фрикційними накладками натискають на фрикційну поверхню гальмівного диска 3 і створюється гальмівний момент МТ, який діє на гальмівний диск в сторону, протилежну напряму обертання гальмівного диска. Відповідно, на скобу 1 з боку гальмівного диска 3 діє реактивний момент МР. Момент МР зрівноважується моментом від зусилля РД, що діє на скобу 1 з боку динамометричного елемента 2. В процесі випробувань вимірюються сила РД на динамометричному елементі 2, гальмівний момент МТ на валу, що зв'язує гальмівний диск 3 з інерційною масою, а також - тиск P робочої рідини в робочому циліндрі 5. За результатами вимірювань визначають показники і для фрикційних пар, що проходять трибометричні випробування за наступними формулами: ; (2) , (3) де Y - вертикальна координата розташування осі О повороту скоби 1 відносно осі гальмівного диска 3 (див. кресл.); l - відстань від осі О повороту скоби 1 до лінії дії зусилля РД. Використання запропонованого технічного рішення дозволить підвищити активну безпеку автомобілів за рахунок більш якісного підбору фрикційних пар гальмівних механізмів. Джерела інформації:, що прийнято до уваги: 1. Wojciech Sawczuk, Agnieszka Merkisz-Guranowska Dariusz, etc. Investigation and Modeling of the Weight Wear of Friction Pads of a Railway Disk Brake// Materials 2022,15,6312 https://doi.org/10.3390/ma 1586312 2. А.С. СРСР №889505, МКИ В60Т 8/04.