Способ охлаждения полого тормозного диска с жидким полярным теплоносителем Советский патент 1988 года по МПК F16D65/12 

8 J

(О

(Л

о

00

оо

4

: Изобретение относится к машинострое- ик и может быть использовано для ох- аждения фрикционных дисков тормозов tяжeлo нагруженных вращающихся валов фащин и механизмов.

Целью изобретения является улучщение Эксплуатационных качеств путем повыше- $ия безопасности за счет уменьшения зна- 1)ения используемого напряжения. На чертеже схематически изображено устройство для осуществления способа. I Способ охлаждения полого тормозного нска с жидким полярным теплоносителем аключается в том, что осуществляют циркуляцию теплоносителя в направлении от поверхности трения к испарителю при воздействии на него через пористый наполнитель в 10не испарения регулируемым однородным (лектрическим полем с указанным направле- йием его вектора напряженности.

В соответствии со схемой способ охлаждения реализуется в тормозном диске, содержащем корпус 1 с внешними торцовыми по- ерхностями 2 трения, взаимодействующими тормозными колодками 3, укрепленными на тягах 4, испаритель 5, оребренный конденсатор 6, прикрепленный к внутренней торцовой поверхности диска в зоне испарителя 5 ка- риллярно-пористый наполнитель 7, насыщен- ||)ый жидким полярным теплоносителем 8, 1|1иркулирующим внутри корпуса 1 диска с 1|1зменением своего агрегатного состояния, а |акже перфорированные плоские электроды , смонтированные на внутренних торцовых 11оверхностях капиллярно-пористого напол- | ителя 7 и имеющие с этими поверхностями Одинаковую площадь.

Плоские перфорированные электроды 9 Электрически соединены между собой, изолированы от корпуса 1 диска с помощью диэлектрической втулки 10 и подсоединены к Отрицательной клемме 11 регулируемого источника постоянного напряжения (не показан). Корпус 1 диска подсоединен к положительной клемме 12 регулируемого источника напряжения. Материалом для капиллярно- Пористого наполнителя 7 в способе может служит, например, шамотно-бентонитовая керамика, а в качестве жидкого теплоносителя используется полярная жидкость, например вода или ацетон.

Способ охлаждения тормозного диска реализуется следующим образом.

При вращении корпуса 1 тормозного диска жидкий теплоноситель 8 под действием центробежных сил отбрасывается в периферийную часть диска - оребренный конденсатор 6, откуда под действием капиллярных сил перемещается по капиллярно-пористому наполнителю 7 в зону трения к внутренней торцовой поверхности корпуса 1 диска. При нажатии тормозных колодок 3 на внешние торцовые поверхности 2 диска в результате трения при торможении выделяется тепло.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При фазовом превращении жидкого теплоносителя 8 под действие.м выделяемого тепла в другое агрегатное состояние - пар- от торцовой поверхности 2 трения диска активно отбирается тепло и транспортируется вместе с парообразным теплоносителем 8 через зону испарителя 5 обратно в зону 6 конденсации. Из зоны 6 конденсации тепло отводится в окружающую среду потоками воздуха при вращении тормозного диска. Затем описанный цикл охлаждения диска с циркуляцией теплоносителя повторяется.

В способе при торможении с целью повышения интенсификации охлаждения в ограниченной капиллярно-пористым наполнителем 7 зоне испарителя 5 создают электрическое поле, при этом корпус 1 диска соединяют с положительным полюсом, а перфорированные плоские электроды 9 - с отрицательным полюсом источника напряжения. В результате на теплоноситель 8, в качестве которого используют полярную жидкость, в электрическом поле действует пондеромотор- ная сила, обуславливающая электроосмотический перенос жидкости в капиллярах и порах наполнителя 7 в направлении от торцовой поверхности 2 трения корпуса 1 диска, имеющей положительный знак потенциала, к перфорированным плоским электродам 9, имеющим отрицательный знак потенциала.

Скорость перемещения теплоносителя 8 из зоны конденсатора 6 в зону испарителя 5 под действием пондеро.моторной силы, возникающей в электрическом поле, существенно увеличивается. Это приводит к существенному увеличению теплоотвода из зоны трения диска в зону конденсации, что особенно важно при охлаждении тяжело нагруженных тормозов.

В способе реализуется дистанционное электрическое управление тепловым режимом поверхностей трения тормозных дисков. С увеличением напряженности электрического поля в зоне капиллярно-пористого наполнителя 7 путем увеличения значения подаваемого напряжения увеличивается пон- деромоторная сила, действующая на теплоноситель 8, следовательно, скорость его пе- ремепдения. Поэтому электрическое управление тепловым режи.мом, осуществляе.мое в результате изменения величины управляющего электрического сигнала, поступающего на регулируемый управляемый источник напряжения от системы управления (не изображена) с применением в ее качестве, например, микропроцессоров или мини-ЭВМ, также позволяет увеличить эффективность процесса охлаждения диска.

Формула изобретения

Способ охлаждения полого тормозного диска с жидким полярным теплоносителем путем осуществления циркуляции теплоноси1408134

34

теля при воздействии на него в зоне испари-сителя осуществляют в направлении от потеля электрическим полем, фазового превра-верхности трения к испарителю, электрищения теплоносителя от тепла, выделяемогоческое поле формируют однородным с регупри трении, и его конденсации, отличающий-лируемой величиной и с вектором напряженся тем, что, с целью улучшения эксплуата-ности, расположенным в указанном направционных качеств путем повышения безопас- лении, при этом воздействие электрическим

ности за счет уменьшения значения исполь-полем на теплоноситель осуществляют через

зуемого напряжения, циркуляцию теплоно-пористый наполнитель.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для охлаждения фрикционных дисков тормозов тяжело нагруженных вращающихся валов машин и механизмов. Цель - улучшение эксплуатационных качеств путем повьпнения безопасности за счет уменьшения значении используемого напряжения. В зоне испарения помещают капиллярно-пористый наполнитель 7 и через него воздействуют на полярный теплоноситель 8 регулируемым однородным электрическим полем. Вектор напряженности поля направлен от поверхности трения 2 к испарителю 5 для обеспечения циркуляции теплоносителя в том же направлении. В результате под действием электростатического переноса жидкости в капиллярах наполнителя 7 увеличивается скорость перемещения теплоносителя 8. 1 ил.