PHẦN 3 : TÍNH TỐN CƠ CẤU PHANH
3.2 Tính tốn xác định các thông số yêu cầu của cơ cấu phanh
3.2.6 Tính tốn kiểm tra nhiệt độ hình thàn hở cơ cấu phanh
Trong q trình ơtơ bị phanh, động năng ơtơ bị tiêu tán bởi công ma sát trượt và biến thành nhiệt năng, làm nung nóng má phanh - trống phanh và một phần truyền ra mơi trường khơng khí. Tuy nhiên khi phanh ngặt trong thời gian ngắn, năng lượng nhiệt không kịp truyền ra cho mơi trường khơng khí hoặc truyền ra khơng đáng kể nên trong tính tốn thiết kế, để an tồn về nhiệt chúng ta có thể coi tang trống nhận hết nhiệt năng này trong quá trình phanh. Vì vậy ta có phương trình cân bằng nhiệt như sau:
ma(v12−v22)
2 =mp.C.ΔT
trong đó: mp là tổng khối lượng của các tang trống; C là nhiệt dung riêng của vật liệu làm tang trống – đối với thép hoặc gang thì C 500[J/kg].
Độ tăng nhiệt độ của tang trống khi phanh với tốc độ của ôtô v1 = 8,33[m/s] cho đến khi dừng hẳn (v2 = 0) không được vượt quá 150. Khi phanh ngặt với tốc độ trung bình bằng nửa tốc độ cực đại thì độ tăng nhiệt độ cũng khơng được vượt quá 1250.
+ Tính kiểm tra độ tăng nhiệt độ khi phanh với vận tốc v = 8,33 [m/s]. Suy ra khối lượng tổng cộng của trống phanh phải đủ lớn để độ tăng nhiệt độ không quá 10o khi phanh với tốc độ v = 8,33 [m/s]:
mp= mav1
2
2.C.[10o]=
12000 .8,332
2.500.[10o]=83,268ư[kg]
+ Tính kiểm tra độ tăng nhiệt độ khi phanh với vận tốc v = 0,5vmax. Suy ra khối lượng tổng cộng của trống phanh phải đủ lớn để độ tăng nhiệt độ không quá 100o khi phanh với tốc độ v = 0,5vmax = 0,5.38,889 = 19,444 [m/s]:
mp= mav1
2
2.C.[100o]=
12000.19,4442
PBL4: Thiết kế hệ thông ô tô thơng minh
Vậy để bảo đảm điều kiện bền nhiệt, thì khối lượng của mỗi trống phanh của ơtơ du lịch (có cơng thức bánh xe 4x2 hoặc 4x4) phải bằng:
mt = 83,268/4 21[kg]
Cùng với bài toán kiểm tra nhiệt, bài tốn tính tốn thiết kế bề dày tang trống có thể được suy ra từ cơng thức khối lượng trống phanh như sau.
π[(rt+δ)2−r2t].(b+δ).ρ=mt
trong đó rt = 0,1 8 [m] là bán kính của tang trống; cịn bt , bs là bề rộng của má phanh trước, sau (bt = 250 [mm] , bs = 140 [mm]); còn là khối lượng riêng của vật liệu làm tang trống. Với gang hoặc thép thì = 7800[kg/m3].
Từ các số liệu đã cho ta dễ dàng tính được bề dày của tang trống của má phanh trước, sau với mt = 21 [kg] thì t 7,3 [mm] và s 12,2[mm].